每天30秒，双碳专家...

• 花匠小妙招
• 2024-11-12 12:32

每天30秒，双碳专家进行时
生态固碳和碳捕集

人为努力的固碳可分为两大途径
一是生态系统的建设和修复
二是通过技术手段将二氧化碳捕集起来，或加工成工业产品，或者埋藏在地下和海底，这就是我们常说的“碳捕获、利用与封存”——CCUS（Carbon Capture and Utilization-Storage）。
生态系统固碳主要是利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，所吸收的碳有一部分长久保存在植物本身之中（比如树干），也会有一部分凋落后（比如树叶）腐烂进入土壤中以有机碳的形式得到较为长期的保存。主要作用的是森林生态系统，森林中的树木在适龄期内，固碳作用可持续进行；当树木进入成熟期，固碳能力会减弱，但人们可以通过砍伐—再造林的方式继续保持正向固碳作用。

人为固碳的另一条途径是CCUS，它包括碳捕集技术、捕集后的工业化利用技术（分为生物利用和化工利用两大类）、地质利用和封存技术。对这些技术，国内外尚处在研发阶段，真正大面积的应用尚未见到。

碳捕集技术分三大类。
一是化学吸收法，它用化学吸收剂同烟道气中的二氧化碳生成盐类，再加热或减压将二氧化碳释放并收集。
二是吸附法，又细分为化学吸附法和物理吸附法。化学吸附法是用吸附材料同二氧化碳分子先作化学键合，再改变条件把二氧化碳分子解吸附并收集；物理吸附法是利用活性炭、天然沸石、分子筛、硅胶等对烟道气中的二氧化碳作选择性吸附后再解吸附回收。
三是膜分离法，即利用膜对气体分子透过率的不同，达到分离、收集二氧化碳之目的。在具体操作上，碳捕集还可分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、化学链燃烧捕集、生物质能碳捕集、从空气中直接捕集等技术。

碳捕集后的工业化生物利用技术目前主要有四大类，
一是利用二氧化碳在反应器中生产微藻，这些微藻再用作生产燃料、肥料、饲料、化学品的原料。
二是将捕集到的二氧化碳注入温室中，用以增加温室中作物的光合作用，这个过程又可称为二氧化碳施肥。
三是把二氧化碳同微生物发酵过程相结合，生成有机酸。
四是把二氧化碳用于合成人工淀粉。

碳捕集后的工业化化工利用又分两大类技术途径，
一大类是把二氧化碳中的四价态碳还原后加甲烷、氢气等气体，再整合成甲醇、烯烃、成品油等产品。
另一大类为非还原技术，有二氧化碳加氨气后制成尿素、加苯酚后合成水杨酸、加甲醇后合成有机酸酯等技术，也有合成可降解聚合物材料、各类聚酯材料等技术。

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