更新時(shí)間:2023-01-13 15:02:02作者:佚名
舌尖上的CCUS
科普小分隊(duì)
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“政策
2020年9月22日,國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布,中國(guó)力爭(zhēng) 2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取 2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
2021年5月26日,碳達(dá)峰碳中和工作領(lǐng)導(dǎo)小組第一次全體會(huì)議在北京召開。
2021年10月24日,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》發(fā)布。作為碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系中的“1”,意見為碳達(dá)峰碳中和這項(xiàng)重大工作進(jìn)行系統(tǒng)謀劃、總體部署 。
2021年10月,《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》以及《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,這兩個(gè)重要文件的相繼出臺(tái),共同構(gòu)建了中國(guó)碳達(dá)峰、碳中和“1+N”政策體系的頂層設(shè)計(jì),而重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)的配套政策也將圍繞以上意見及方案陸續(xù)出臺(tái)。
2022年8月,科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等9部門印發(fā)《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》),統(tǒng)籌提出支撐2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的科技創(chuàng)新行動(dòng)和保障舉措,并為2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)做好技術(shù)研發(fā)儲(chǔ)備。
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“生活中的
二氧化碳
二氧化碳
二氧化碳(carbon dioxide),一種碳氧化合物,化學(xué)式為CO2,化學(xué)式量為44.0095 ,常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體,也是一種常見的溫室氣體 ,還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0.03%-0.04% )。
在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的熔點(diǎn)為-56.6℃(527kPa),沸點(diǎn)為-78.5℃,密度比空氣密度大(標(biāo)準(zhǔn)條件下),溶于水。
在化學(xué)性質(zhì)方面,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,熱穩(wěn)定性很高(2000℃時(shí)僅有1.8%分解),不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應(yīng)生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易腐敗的食品(固態(tài))、作致冷劑(液態(tài))、制造碳化軟飲料(氣態(tài))和作均相反應(yīng)的溶劑(超臨界狀態(tài))等。關(guān)于其毒性,研究表明:低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會(huì)使動(dòng)物中毒。
干冰
干冰即固態(tài)二氧化碳,常溫高壓條件下氣態(tài)變液態(tài),再通過低壓條件強(qiáng)制冷卻為干冰。目前干冰清洗技術(shù)的運(yùn)用已較為廣泛。
干冰清洗優(yōu)勢(shì)很大,尤其是干凈環(huán)保、對(duì)機(jī)器造成的損傷也很小。
淀粉
淀粉是高分子碳水化合物,是由單一類型的糖單元組成的多糖。淀粉的基本構(gòu)成單位為α-D-吡喃葡萄糖,葡萄糖脫去水分子后經(jīng)由糖苷鍵連接在一起所形成的共價(jià)聚合物就是淀粉分子。
通過上圖的過程,將CO2與H等物質(zhì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),最終人工合成淀粉。但這一突破性技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段,離大規(guī)模商業(yè)化還有很長(zhǎng)的距離隨著二氧化碳人工合成淀粉技術(shù)不斷發(fā)展成熟,未來有望徹底轉(zhuǎn)變淀粉的生產(chǎn)模式,讓碳水化合物的生產(chǎn)場(chǎng)所從傳統(tǒng)農(nóng)作物等“制造工廠”轉(zhuǎn)移到真正的工業(yè)車間,進(jìn)一步幫助解決糧食安全、氣候變化等問題。
可燃冰
天然氣水合物即可燃冰,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),因其外觀像冰,遇火即燃,因此被稱為“可燃冰”。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們?nèi)粘I钪校?a href='/JiaoYuXinWen/113859.html' title='電氣工程、動(dòng)力工程、新能源、能源與動(dòng)力和自動(dòng)化哪個(gè)專業(yè)今后更好發(fā)展呢?' target='_blank'>能源礦石資源占有十分重要地位。預(yù)計(jì)到二十一世紀(jì)后期,世界上石油、天然氣等常規(guī)油氣資源將會(huì)耗盡,人類將會(huì)面臨著能源枯竭的危險(xiǎn)。鑒于此,各國(guó)研究人員正致力于尋找新型的可替代能源。天然氣水合物(natural gas hydrate,NGH)因具有儲(chǔ)量大、分布廣、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是化石資源最好的替代選擇。
根據(jù)天然氣水合物開采技術(shù)中的置換法,該方法是向水合物層注入CO2或者其他比甲烷更容易形成水合物的氣體,將水合物中的甲烷置換出來的方法。其優(yōu)點(diǎn)是置換時(shí)大量的熱量會(huì)釋放出來,可提供為甲烷水合物分解所需的熱量,同時(shí)原來的水合物并沒有分解,即原來地層的孔隙仍然為水合物所填充,這樣地層的物理和力學(xué)性質(zhì)、及地層的穩(wěn)定性等基本保持不變,從而實(shí)現(xiàn)天然氣水合物開采、二氧化碳封存的共同目標(biāo)。
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“結(jié)語
科技部國(guó)家發(fā)改委等9部門在去年印發(fā)科技支撐碳達(dá)峰碳綜合實(shí)施方案強(qiáng)調(diào)葡萄糖化學(xué)式,聚焦碳普及利用與封存技術(shù)的全生命周期能效提升和成本降低,著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),加大CCUS與清潔能源融合的工程技術(shù)研發(fā),開展礦化封存,陸上和海洋地質(zhì)封存技術(shù)研究,力爭(zhēng)到2025年實(shí)現(xiàn)單位二氧化碳捕集葡萄糖化學(xué)式,能耗比2020年下降20%,到2030年下降30%,實(shí)現(xiàn)捕集成本大幅下降。實(shí)施方案還提到到2030年建成50個(gè)不同類型重點(diǎn)低碳零碳技術(shù)應(yīng)用示范工程,形成一批先進(jìn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)的節(jié)能降碳技術(shù)綜合解決方案。比如我國(guó)最先提出并主導(dǎo)的巖溶碳匯的固碳方式,通過碳酸巖的溶蝕過程,可以吸收消耗大氣或土壤中的二氧化碳,守住生物固碳基本盤,突破物理固碳技術(shù)難,想必在我國(guó)碳匯技術(shù)和項(xiàng)目百花齊放的時(shí)候,就是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的偉大時(shí)刻。
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