碳利用：变废为宝

简述

碳利用是指将捕集到的二氧化碳转化为有用的产品，可以抵消部分碳捕集成本，而非仅仅封存二氧化碳，并产生额外开支。
碳捕集、利用和封存技术适合在多个行业使用。典型应用包括：为建筑行业提供可持续的建筑材料，为运输行业制备可再生燃料，在化工行业中合成生产化学品和聚合物，帮助石油与天然气行业提高石油采收率，助力农业保障粮食安全。
碳利用是循环经济的应用典范，捕集废气中的二氧化碳，随后进行再利用。
碳捕集技术成本高昂，需要大力投资建设基础设施，保证可再生能源供给，这些都限制了技术的普及推广。
持续开展研发，加之全球人们都在关注可持续发展，有望推动技术创新，降低碳捕集成本，为各行业广泛采用碳捕集技术铺平道路。

附加值

碳捕集是减少工业温室气体排放（GHG）的新兴解决方案。捕集生产废气中的二氧化碳，随后通常将其从原产地运送至地下储气层，进行长期封存。然而，技术运用和储气点持续监测都需要大量资金支持。

为了抵消部分碳捕集成本，可以利用捕集到的二氧化碳的价值，而不是简单封存起来。即所谓的碳回收再利用，属于碳捕集、利用与封存（CCUS）综合性技术的环节之一，是助力企业实现2050净零排放目标、缓解气候影响的整体解决方案。

化挑战为机遇

现今，工业生产年均排放4,500万公吨二氧化碳废气，约占全球排放总量的0.1%。基于政府间气候变化专门委员会和国际能源署开发的气候模型预测，采用碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，到2030年每年可捕集10亿吨二氧化碳，到2050年达十亿吨。如果工业和非工业领域的二氧化碳排放情况基本保持相似，以此推算，可以减少10%的温室气体排放量。

深度分析

国际气候研究机构开发的气候模型预测到2050年，将有10%的二氧化碳气体能够被成功捕集，它们是造成温室气体排放的主要源头。

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术需要在关键测量点进行可靠测量，确保生产质量和过程安全。通常需要安装液位、流量、温度、压力、液体分析测量仪表，拉曼光谱分析仪和TDLAS气体分析仪也被人们越来越多的使用。

由于碳捕集的成本高，采用碳捕集、利用与封存（CCUS）技术将大量二氧化碳废气转化成有用的产品，吸引了企业的关注。碳利用惠及许多应用和不同行业，以下仅为几个典型应用：

为建筑行业提供可持续建筑材料

建筑业属于高能耗、重碳排放行业，利用碳捕集与利用技术可以生产出更具可持续性的建筑材料。传统水泥生产工艺一般使用重油、煤、天然气，或其他废物衍生燃料作为燃烧原料，物料被加热到1450°C（2642°F）以上。水泥生产的化学反应通常将碳酸钙转化为类似氧化钙的化合物，过程副产品为二氧化碳。产生的二氧化碳总排放量约占全球温室气体排放量的7%。

胺液可以脱除废气中的二氧化碳，在搅拌过程中向新鲜水泥中注入胺液，有助于减少碳排放。排放的二氧化碳与混合水泥中的钙离子发生化学反应，形成碳酸钙，碳酸钙是天然结合剂。有效提高了水泥的抗压强度，同时还可以永久封存二氧化碳，无需运送至地下储层中封存和监测。