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二氧化碳再生塔器。

两相型二氧化碳吸收剂工作原理示意图。

华能甘肃正宁电厂及百万吨级CCUS示范项目。

二氧化碳吸收剂人工智能自动化开发设备。

以上图片均为中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司提供

网友：世界气象组织近日发布的最新《温室气体公报》显示，2024年大气中的二氧化碳浓度升至历史新高。有什么技术手段可以应对这一问题，减缓全球变暖趋势？

编辑：党的二十届四中全会提出“以碳达峰碳中和为牵引，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，筑牢生态安全屏障，增强绿色发展动能”。中国科学技术协会发布的十大工程技术难题，“新一代低能耗低成本碳捕集与封存技术”入选。本期我们邀请中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司副总工程师郜时旺，介绍该技术的发展现状，展望该技术落地前景。

“捕捉”二氧化碳并加以利用或封存，帮地球有效“降温”

CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）是指将二氧化碳从工业生产、能源利用过程或大气中分离出来并加以利用，或注入地下以实现永久减排的过程。

煤炭、石油、天然气等化石能源是经济社会高速发展的物质基础。但是，其在利用过程中释放出的二氧化碳等温室气体，是导致全球气候变化的主要原因。今年夏天以来，全球多地气温破纪录，极端天气频发。按停地球“升温键”，迫在眉睫。

如何在保障能源安全和经济发展的同时，帮地球有效“降温”？

CCUS技术，正在担起“碳捕手”的重任。这项技术能从工业烟囱、电厂废气中“捕捉”二氧化碳，或将其转化为绿色产品再利用，或“打包封存”到地下。

发展这项技术既能解近渴：在短中期内大幅削减大型点源排放，保障能源系统平稳转型；也能纾远忧：衍生出的负碳排放技术，为实现碳中和目标提供技术支撑。

听上去很神奇的“碳捕手”，为何不易推广应用？

应用CCUS技术，首先要捕集排出的二氧化碳，这一环节的重点是二氧化碳吸收剂。在电力、水泥、钢铁等生产过程排放的烟气中，二氧化碳含量仅占10%—20%，这就需要具备高吸收能力的吸收剂。它就像一块神奇的“海绵”，快速地将烟气中的二氧化碳吸收并“锁住”，当吸收达到一定程度后，再通过施加外力，将二氧化碳“挤”出来，进行后续利用或封存。

技术发展道路上，会有不少难题。目前主流的“化学吸收法”能耗惊人，成本也居高不下，我国当前低浓度烟气的碳捕集成本为250—450元/吨，算上运输和封存，总成本可达350—600元/吨。此外，目前世界上大多数封存项目应用时间较短，长期封存的安全性还需进一步验证。

在全球碳中和的浪潮下，CCUS技术得到越来越多的重视。发挥CCUS技术的潜能，必须给“碳捕手”装上更强劲、更高效的“绿色引擎”——新一代低能耗低成本的碳捕集与封存技术，在捕捉环节大幅降低能耗，在利用环节深度挖掘价值，让CCUS技术真正成为节能减碳的利器。

我国新一代CCUS技术不断成熟，走向世界舞台

过去近20年，我国走出了一条从跟跑到领跑的突围之路，创造了多项世界第一，为新一代CCUS技术提供了中国经验。

人工智能赋能，突破核心材料。借助“高算力+机器人”的自动化平台，通过机器高速筛选和算法快速迭代研发吸收剂，新材料的开发速度和命中率都大幅提高。新型两相型二氧化碳吸收剂突破了液体材料需要整体加热的瓶颈，吸收二氧化碳后的溶液会像油水分离般自动分层，浓缩的“海绵”体积减小了一半，比传统方法节省了约30%的能量。

装备升级，打造“捕集重器”。吸收塔是二氧化碳捕集的“超级净化器”，中国团队研发出世界最大碳捕集规模（150万吨/年）的高通量、低压降复合吸收塔和再生塔，捕集量相当于一座300兆瓦火电机组全年的碳排放。此外，我国还设计出二氧化碳输运的“心脏”——满足超临界管输需求的八级整体齿轮多轴离心二氧化碳压缩机。这些突破不仅能降低碳捕集成本，还填补了我国火电厂百万吨级CCUS技术装备空白。