碳中和、碳达峰、碳捕捉

碳中和

碳中和（carbonneutrality），节能减排术语。碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。

碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。而碳达峰指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。[8]碳达峰与碳中和一起，简称“双碳”。2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

碳达峰碳达峰是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。碳排放与经济发展密切相关，经济发展需要消耗能源。暨南大学环境与气候研究院院长邵敏介绍，“碳达峰”就是我们国家承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减下去；而到2060年，针对排放的二氧化碳，要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消掉，这就是“碳中和”。

碳达峰与碳中和一起，简称“双碳。中国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减下去。

二碳达峰

二二

碳捕捉

碳捕捉，就是捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩之后，压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。在世界石油会议（WPC）上，能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。但是，技术瓶颈仍然存在，大规模发展的价格依然昂贵，让项目进行困难重重。

对二氧化碳的捕捉主要有三种方式：

燃烧后捕捉（post-combustioncapture，简称PCC）：顾名思义，就是在工艺的燃烧部分之后进行捕捉。由于一般对CO2的捕捉多用于发电厂，因此往往在电厂燃烧段之后放置一吸收分离装置，使用溶剂对CO2进行吸收，最后则吹脱出CO2气体并压缩，进入运输管道。

燃烧前捕捉与PCC相反的，在IGCC中首先通入氧气或者空气，将煤炭和生物质燃料等原料气化，再进入燃烧段进行反应，与此同时通入一定的水蒸气，最终的产物有CO2、CO、H2、N2以及硫化物等。由于此时的混合合成气（syngas）气压很高（约30-50个大气压），对CO2的分离就变得容易很多。最后CO2经过吸收/吸附/膜分离等技术处理后被压缩和运输，进入下一个步骤。剩下的气体则或被排空（N2等），或被再次利用（CO、H2等）。

氧气燃烧：该方法主要是通过将空气中的氮气与氧气分离，使用纯氧对燃料进行燃烧，从而可以提高燃烧效率（大约提高17%-35%），提高CO2的纯度，降低CO等副产物的产生。

上述三种方法各有优缺点，可以用于适应不同的情况：

PCC主要的优点在于改造幅度最小，从而意味着最小的改造资金投入，一般认为是比较经济的做法，在欧盟地区得到普遍的采用。该方法主要使用0.3g/g的乙醇胺（C2H7NO)溶剂对CO2进行吸收，从而也带来一些问题，比如：乙醇胺溶液的再生需要耗费巨大的能量，溶剂的挥发对环境的影响以及其降解产物的影响等。所以之后也有学者研究了替代溶剂，如日本三菱的KS1和KS2溶剂[和BASF’sOASE蓝(GUSTAV200)等用以改善现状，可喜的是目前已经通过中试，有可能会很快投入使用。

IGCC目前主要面临的问题是成本较高。由于需要将煤炭等燃料气化，不论是改造的投资费用还是后期运行费用均较高，另一方面该方法降低了一定的燃烧效率（约38%-43%，而一般的煤粉燃烧大概在44%左右），因此使用该技术的试点单位还不多。然而，该方法的优点在于提高了压强，更高的CO2比例以及更小的气体流量，同时还可能同时产出H2等能源气体，从而降低投资费用。

Oxy-combustion经过多年发展，也已经得到了广泛的应用。该技术的关键在于将空气提纯，得到氧气浓度大于95%的混合气，通入到燃烧室中。然而提纯的步骤需要耗费大量的能源，如何降低能量的消耗一直是近些年来研究的目标。同时Oxy-combustion还被用于其他行业，比如炼油厂（refinery）、水泥（cement）行业、钢铁（ironandsteel）行业等，但目前还处于比较初级的阶段。

埋藏

二氧化碳的封存一般适合以下地质结构：

成熟或已经耗尽的气油田地质结构。

深层盐碱含水层。

废弃的含煤层。

在这样的深度，压力会将二氧化碳转换成所谓的“超临界流体”，只有这样状态的二氧化碳才不容易泄露。

但是有两个问题。其一是没人知道这项技术是不是真的那么管用（或者说，是不是深埋的二氧化碳不会泄露）。另外一点便是虽然我们还不知道效果如何，可以肯定的一点是CCS技术很贵--它高昂的成本甚至使替代能源都显得十分具有吸引力。