國(guó)際能源署3月1日發(fā)布《2023年二氧化碳排放》報(bào)告指出，2023年全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的374億噸，較上一年增加4.1億噸，增幅為1.1%。

二氧化碳在我們的生活和工業(yè)活動(dòng)中扮演著重要的角色。當(dāng)我們消耗煤炭、石油、天然氣等能源時(shí)，就會(huì)釋放大量的二氧化碳。這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在電力生產(chǎn)、交通運(yùn)輸，以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)活動(dòng)也是二氧化碳的來源，比如砍伐森林、開荒、草原變成耕地等。盡管植物可以通過光合作用吸收一部分二氧化碳，但過度砍伐森林和大規(guī)模消耗木材會(huì)導(dǎo)致二氧化碳的凈排放。各種工業(yè)生產(chǎn)過程，比如玻璃、鋼鐵、化學(xué)品、水泥、食品等，都會(huì)排放二氧化碳。采礦和礦物加工，尤其涉及碳酸鹽礦物的開采和處理過程，也是二氧化碳的來源之一。此外，海洋生物通過呼吸和代謝過程釋放二氧化碳，同時(shí)海水會(huì)吸收大氣中的二氧化碳，然后隨著時(shí)間的推移以溶解碳的形式釋放出來。

為了應(yīng)對(duì)氣候變化，很多國(guó)家正在采取措施減少二氧化碳的排放，并研究碳捕獲和封存技術(shù)，以減少這些排放對(duì)環(huán)境的影響。碳捕獲、利用和封存技術(shù)（CCUS）被形象地比喻為“溫室效應(yīng)警察”，有望解決這一難題。

CCUS技術(shù)是一種綜合利用碳的技術(shù)，可分為碳捕獲、碳利用和碳封存三個(gè)步驟。

碳捕獲是指將工業(yè)排放的二氧化碳?xì)怏w從大氣中分離出來，最常見的方法是通過化學(xué)吸收、物理吸附、膜分離等工藝來實(shí)現(xiàn)?；瘜W(xué)吸收是利用吸收劑對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附，然后再進(jìn)行脫附和回收；物理吸附則是利用固體吸附劑對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附，通過改變溫度或壓力來進(jìn)行脫附；而膜分離則是利用半透膜對(duì)二氧化碳進(jìn)行篩選，從而實(shí)現(xiàn)分離。這些方法可以高效地將二氧化碳從廢氣中分離出來，為后續(xù)的利用和封存提供可靠的來源。

碳利用是將捕獲的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或材料的過程。目前，碳利用技術(shù)主要包括合成燃料、化學(xué)品生產(chǎn)、材料加工等方面。合成燃料是將二氧化碳與水利用電力或其他能源進(jìn)行電解反應(yīng)，生成碳?xì)浠衔?，如甲烷或甲烯，從而?shí)現(xiàn)能源的再利用和儲(chǔ)存?；瘜W(xué)品生產(chǎn)則是利用二氧化碳合成有機(jī)物，如醇、醚、酮等，廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域。而材料加工則是利用碳納米管、碳納米片等碳材料，生產(chǎn)具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、高強(qiáng)度等優(yōu)良性能的新型材料。

碳封存是將捕獲的二氧化碳永久儲(chǔ)存在地下或海底，以防止其再次釋放到大氣中的過程。目前，主要的碳封存方法包括陸上封存和海底封存。陸上封存主要通過將二氧化碳注入地下的鹽穴或巖石層中，利用地層封閉性來長(zhǎng)期儲(chǔ)存二氧化碳。而海底封存則是將二氧化碳輸送到海底，通過水合物形成和溶解的方式，將二氧化碳穩(wěn)定儲(chǔ)存在海底。封存的目標(biāo)主要是通過地質(zhì)儲(chǔ)存將大氣中的二氧化碳，長(zhǎng)期儲(chǔ)存起來以減少溫室效應(yīng)。

沙特阿拉伯阿美石油公司是世界最大的石油生產(chǎn)公司。該公司在碳捕獲技術(shù)方面不斷優(yōu)化化學(xué)吸收、物理吸附、膜分離等工藝，提高二氧化碳的分離效率和能耗控制。阿美石油公司的前沿探索為CCUS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

隨著全球碳中和目標(biāo)的提出，CCUS技術(shù)在全球減排中具有重要的應(yīng)用前景。作為一種能夠?qū)⒐I(yè)廢氣中的二氧化碳進(jìn)行捕獲、利用和封存技術(shù)，不僅可以降低工業(yè)的碳排放量，還可以為碳資源的合理利用和能源轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持。

據(jù)報(bào)道，全球有25個(gè)國(guó)家正在開展CCUS技術(shù)。2023年，我國(guó)油氣田CCUS項(xiàng)目二氧化碳注入量超200萬噸。這意味著我國(guó)二氧化碳地質(zhì)封存取得巨大進(jìn)展。
作為一種綜合利用碳的技術(shù)方案，CCUS技術(shù)在全球應(yīng)對(duì)氣候變化和減排目標(biāo)中具有重要的地位和作用。隨著技術(shù)的不斷突破和應(yīng)用的不斷拓展，相信CCUS技術(shù)將為全球氣候治理帶來更多的希望與可能。

（作者系中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員）