马斯克将用1亿美元奖励碳捕捉技术

据报道，全国两会后，国家发展改革委等相关部门密集召开座谈会，加快碳达峰、碳中和顶层设计。据悉，部分行业编制的碳达峰、碳中和技术路线图已经上报国家发展改革委，最快有可能上半年就浮出水面，其中碳捕集利用与封存（CCUS）技术，被认为是最具潜力的前沿减排技术之一。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告指出：如果没有CCUS，绝大多数气候模式都不能实现减排目标。更为关键的是，没有CCUS技术，减排成本将会成倍增加，估计增幅平均高达138%。

同时了解到：碳捕集通俗来讲是将高碳排放企业如大型钢铁厂、水泥厂和发电厂等生产所产生排放的二氧化碳收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。该技术包括二氧化碳捕捉、运输以及封存三个环节。

同时还发现，早在2013年的3月11日，科技部就印发了《“十二五”国家碳捕集利用与封存科技发展专项规划》。规划提出，到“十二五”末，突破一批碳捕集、利用与封存(CCUS)关键基础理论和技术，实现成本和能耗显着降低，形成百万吨级CCUS系统的设计与集成能力，构建CCUS系统的研发平台与创新基 地，建成30-50万吨/年规模二氧化碳捕集、利用与封存全流程集成示范系统。

科技部组织编写的《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图（2019版）》提出，2050年前，CCUS技术实现广泛部署，多个CCUS产业集群建成，实现二氧化碳利用封存量超过9.7亿吨/年，产值超过5700亿元/年。CCUS蕴含巨大潜力和机会。


中国力争于2030 年左右实现CO2 排放达到峰值，2030 年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降65%以上，非化石能源 占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005 年增加60 亿立方米，风电、太阳能 发电总装机容量将达到12 亿千瓦以上；2060 年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和的两大方向：减少碳排放、增加碳吸收，对于化工新材料的影响包括：提升光伏、风电新能源 的比例，带动上游材料的需求增长；部分替换以化石能源为原料的产品需求，如生物基聚酰胺、PLA 可降解塑料，以及生物柴油；通过碳捕捉、利用与封存技术（CCUS）实现CO2 循环再利用。


碳捕捉是指将工业生产中的二氧化碳用各种手段捕捉的过程，其吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的温室气体。目前，碳捕捉的方法有三种：燃烧后捕捉（PCC）、燃烧前捕捉（IGCC）和氧气燃烧。燃烧后捕捉改造幅度小，是较为经济的方法，但其原材料乙醇胺的再生耗能高，溶剂挥发易对环境造成影响。中国燃烧后捕集技术主要是在燃煤电厂采用化学吸收法对烟道气中二氧化碳进行捕集。华润电力 海丰测试平台项目于2019 年5 月正式投产，是亚洲首个多线程碳捕集测试平台，是世界三大碳捕集技术中等规模试验基地之一。燃烧前捕捉虽然前期改造、后期运营费用相对较高，但产生的能源气体可以降低一定的投资成本。中国燃烧前捕集技术包括IGCC（整体煤气化联合循环发电）和工业分离两大类。华能天津IGCC 项目捕集量为6 万吨/年，目前正在运行中，是全世界连续运行时间最长的IGCC 机组。中国典型的工业分离项目包括煤制油、煤制气、天然气处理、水泥生产、甲醇生产、化肥生产，当前单体最大规模的是中原油田CO2-EOR 项目，达35万吨/年。氧气燃烧的关键在于空气提纯，降低提纯中的能耗仍是研究的难点。


碳捕捉目前依然在成本高、成果小的早期阶段，运输储存技术的成熟以及成本的下降将助力推广。碳捕捉位于碳捕获、利用与封存技术（Carbon Capture，Utilizationand Storage；CCUS）全产业链上游，从捕集环节来看，部分技术已达到或接近达到商业化应用阶段，当前第一代捕集技术成本能耗仍然偏高，缺乏广泛大规模示范工程经验，第二代技术处于实验室研发或小试阶段，需在2035 年前后实现代际衔接。第一代捕集技术指现阶段已能进行大规模示范的技术，如胺基吸收剂、常压富氧燃烧等；第二代捕集技术指技术成熟后能耗和成本可比成熟后的第一代技术降低30%以上的新技术，如新型膜分离技术、新型吸收技术、新型吸附技术、增压富氧燃烧技术、化学链燃烧技术等。在CCUS 各环节中，捕集是能耗和成本最高的环节，据中国二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS) 报告（2019），燃煤电厂（低浓度源）和煤化工（高浓度源）的捕集成本分别为300 元/吨和180 元/吨，管道运输成本约为80-120元/吨/100 公里，地质封存成本为5-10 元/吨，驱油成本为10-15 元/吨。根据《全球碳捕集与封存现状报告2020》，美国目前有38 个开发中、在建或运行中的CCUS 商业设施，占全球总数一半以上，累计二氧化封存量约6000 万吨，年二氧化碳捕集量约2500 万吨。而我国目前仅部署10 个全流程示范项目，累计封存二氧化碳量约200万吨，项目单体年捕集及封存利用量都在10 万吨以内，在总体规模、产业成熟度、行业覆盖等方面离发达国家还有较大差距。


我国CCUS 应用市场潜力较大，为具备碳捕捉技术的行业先行者带来机遇。昊华科技 在碳捕捉方面的技术储备初具规模，早在80 年代就成功研究开发了变压吸附分离合成氨厂变换气中二氧化碳技术，并拓展到浓缩回收高纯度食品级二氧化碳的成熟工业化技术。其技术端坚持“自主研发+项目合作+协作开发”的模式，以西南院PSA 技术起家，工程项目技术优势明显，已与中石油 、中石化 和中国神华 在二氧化碳捕集和封存领域展开了深入的合作。蓝晓科技 2018 年提出“未来环保概念”，创新研发CO2 捕捉材料，通过与欧洲大型化学品公司合作，现已开始向欧洲市场提供CO2 捕捉的吸附材料，形成数百万美金的订单。

远达环保 ：依托合川电厂建设的二氧化碳捕集实验装置是技术实验平台。目前有碳捕捉技术，在重庆合川有国内首台套万吨级碳捕捉装置。


凯美特气 ：早在2011年9月，公司与湖南大学合作，将利用公司二氧化碳工程技术研究中心平台，开展二氧化碳捕集、封存等工程技术研究和二氧化碳资源化相关技术研发，公司将为上述项目连续2年提供经费。

昊华科技：西南院在上世纪80年代就成功研究开发了变压吸附分离氢气、氮气等气体中二氧化碳的技术，并积极参与CO2捕集和封存（CCS）领域的技术工作，是“二氧化碳捕集、利用与封存产业技术创新战略联盟”的发起单位之一。