CCUS技术（碳捕集、利用与封存技术）是通过捕集工业生产或能源相关过程中排放的二氧化碳（CO₂），并将其转化为可存储或利用的形式，以减少温室气体排放的技术体系。以下是CCUS技术中二氧化碳捕集和储存的具体方法：

 

 

二氧化碳的捕集技术主要分为燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集三种方式：

 

 

燃烧前捕集是在燃料燃烧前将二氧化碳分离出来。化石燃料在高压下与氧气和水蒸气反应生成含有氢气和一氧化碳的合成气，再通过水煤气变换反应将一氧化碳转化为二氧化碳和氢气，随后分离出高浓度的二氧化碳。该技术捕集的二氧化碳浓度高，能耗和成本较低，但需要复杂的设备和较高的投资。

 

 

燃烧中捕集主要包括富氧燃烧和化学链燃烧技术。

 

富氧燃烧：通过空分装置获取高浓度氧气，使燃料在富氧环境中燃烧，产生的烟气主要由二氧化碳和水蒸气组成，经冷凝后可获得高浓度二氧化碳。

 

化学链燃烧：利用金属氧化物作为载氧体，使燃料在不直接接触空气的情况下燃烧，燃烧产物只有二氧化碳和水。

 

 

燃烧后捕集是从燃烧后的烟气中分离二氧化碳，通常采用化学吸收法、固体吸附法或膜分离法。化学吸收法是利用碱性吸收剂与二氧化碳发生化学反应，分离后的二氧化碳通过加热或减压再生。该技术适用于现有设施改造，但能耗和成本较高。

 

 

捕集后的二氧化碳需要通过运输和封存技术进行长期储存，以防止其进入大气：

 

 

二氧化碳可以通过管道、船舶、铁路或公路等方式运输到封存地点。管道运输是目前最常用的方式，技术成熟且成本较低。

 

 

封存技术主要包括地质封存、海洋封存和矿化封存。

 

地质封存：将二氧化碳注入地下深部的岩层，如枯竭油气田、盐水层等。这些地质结构可以长期稳定地储存二氧化碳，同时还可以用于提高石油采收率（EOR）。

 

海洋封存：将二氧化碳注入深海，利用海水的高压和低温条件实现储存，但该技术存在环境风险，目前应用较少。

 

矿化封存：通过化学反应将二氧化碳转化为稳定的矿物质，如碳酸盐，实现长期储存。

 

工业利用：将二氧化碳用于生产化学品、建筑材料或生物燃料等，实现资源化利用。 这些技术的应用可以有效减少二氧化碳排放，帮助应对气候变化。

 

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