當下，在很多人眼中，二氧化碳就像是溫室效應的代名詞。二氧化碳減排幾乎已成全球共識，但二氧化碳所具備的實用價值卻逐漸被遺忘。
實際上，二氧化碳的使用范圍廣泛，在消防上可做成干冰，在機械加工領域可以用來做弧焊保護氣，在化工生產(chǎn)上則是重要的原材料，而食品級的二氧化碳在啤酒飲料、蔬菜保鮮、煙絲膨化等領域中的應用十分廣泛。
近日，北京交通大學教授王永紅在接受《中國科學報》采訪時表示，二氧化碳有待進一步的開發(fā)利用，而目前國內(nèi)外主要采用“封存”技術來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，但巖石裂縫中封存的碳很難實現(xiàn)方便的資源化利用。
為此，王永紅所在的中美二氧化碳儲存與捕獲應用研發(fā)中心，提出了碳儲存資源化利用的理念，變二氧化碳“封存”為“儲存”。
“主要想解決目前二氧化碳‘封堵無法利用’的問題，同時開展二氧化碳的資源化應用研究�！蓖跤兰t表示。
全球積極開展碳“封存”研究 盡管我國目前的能源結構已趨向多元化，但煤炭的主導地位至今仍無法動搖。
中國工程院院士王夢恕在接受《中國科學報》采訪時介紹說，我國的發(fā)電總量中仍有72%是靠煤炭發(fā)電。同時，他給記者算了這樣一筆賬：2000年，全國用煤量為10億噸，到2010年增至34億噸，現(xiàn)在全國每年的用煤量仍在以1億噸的速度增長�！鞍凑彰磕耆紵�35億噸煤炭計算，每年因此產(chǎn)生的二氧化碳已超過70億噸�！�
這個數(shù)字完全違背我國減排的目標，而全球形勢也不容樂觀。
近年來，面對日益艱巨的碳減排任務，各國開始積極開展二氧化碳封存與捕獲應用（CCSU）的研究工作，已有國家在一些油田進行現(xiàn)場和應用研究，部分國家已進入商業(yè)化運作。
王永紅介紹說，碳封存主要是指將從工業(yè)生產(chǎn)或能源轉化過程中分離出來的碳輸送到選擇的封存地點，注入地下具有密封性能的地層中使之長期與大氣隔絕的過程。
目前，碳深部隔離儲存的地點和方式主要包括：已廢棄、無商業(yè)開采價值的油氣田，深部煤層、深海隔離，深含水層隔離等，即將二氧化碳封存至巖石縫隙中。
2006年以后，我國也開始了相關研究工作，目前已初步完成碳排放源調(diào)查、CCSU封存潛力評估、CCSU關聯(lián)技術要素的現(xiàn)狀調(diào)查等工作。
2010年8月，神華集團啟動了國內(nèi)第一個二氧化碳捕獲與地質(zhì)封存工程，目前已完成二氧化碳捕獲裝置和灌注井施工等工作，并進行了初步灌注試驗。
“儲存”關鍵技術有待突破 然而，由于碳被封存在巖石裂縫中，很難方便地實現(xiàn)其資源化利用。
王永紅告訴記者，雖然目前“封存”依然是對付二氧化碳最有效的辦法，但卻是一種無奈的選擇�！坝捎趦Υ娑趸嫉囊恍╆P鍵技術沒有被突破，因此出現(xiàn)了‘封存’與‘儲存’并存的局面。”
針對該問題，2010年12月，北京交通大學成立中美二氧化碳儲存與捕獲應用研發(fā)中心，旨在共同研究二氧化碳儲存與應用的關鍵科學問題。該中心利用現(xiàn)有的有色金屬礦洞、巷道等地下工程，提出將二氧化碳轉為液態(tài)后進行儲存，以備今后資源化利用的理念。
“如果以液態(tài)形式儲存，等大規(guī)模的商業(yè)應用需求產(chǎn)生時，被儲存的二氧化碳就可以像灌氧一樣進行再利用�！蓖跤兰t表示。
目前，他們正積極申請相關研究項目，希望通過開展基礎研究工作，發(fā)展適合我國國情的規(guī)�；純Υ婕案咝Ю美碚�，并將研究成果轉化為技術，實現(xiàn)碳儲存和資源化利用示范。
王夢恕則向記者透露，他們已在阜陽的一座廢舊鐵礦及焦作的一個煤礦洞室開展相關的研究試驗工作。
“利用舊礦的巷道、洞室進行二氧化碳儲存，還需要研究地震等各種災害出現(xiàn)時，如何保證洞室運營的穩(wěn)定性。”王夢恕說。
據(jù)了解，一系列針對二氧化碳儲存的關鍵科學問題研究也已鋪開。例如，復雜環(huán)境下大型地下碳儲存工程的選址理論及長期服役安全性評價，復雜多孔巖土體介質(zhì)及組構特征對碳存儲、資源化利用及地下工程服役的控制作用，多孔裂隙巖土/體介質(zhì)強/弱擾動作用下大型地下工程力學行為演化規(guī)律及機理等。
來源：《中國科學報》
