世界近期碳捕集与封存研究的行动与举措

作者: 2021-10-09 17:06 来源:
放大 缩小
 

5~6月,澳大利亚、美国、英国、日本等国先后启动了多个与碳捕集与封存相关的研究项目,以加速相关技术的研发与示范。

一、澳大利亚投资5000万澳元支持碳捕集项目

610日,澳大利亚工业、科学、能源与资源部(DISER)宣布投资5000万澳元(约合2.35亿元人民币)支持6个碳捕集项目[1],以加速碳捕集技术在澳大利亚的发展,加强该技术在减少排放、支持新的经济机会及创造就业机会方面的作用。

1低成本捕集与封存。资助金额为1500万澳元,桑托斯有限公司将开发低成本的捕集与封存技术,捕集Moomba天然气处理厂排放的二氧化碳,将其永久封存在南澳大利亚库珀盆地。该项目预计每年将持续储存170万吨碳。

2可移动的示范工厂。资助金额为1460万澳元,矿物碳化国际公司将在新南威尔士州Kooragang岛建造一个可移动的示范工厂,捕集并利用二氧化碳来生产制造和建筑材料,如混凝土、石膏板与防火材料。

3捕集并利用生产生物甲烷所排放的二氧化碳。资助金额为900万澳元,能源发展私人有限公司将捕集并利用澳大利亚各地的垃圾填埋场生产生物甲烷所排放的二氧化碳,用于水泥碳化固化。

4证明从燃煤发电厂捕集与封存碳的可行性。资助金额为500万澳元,碳运输和储存公司将证明从昆士兰燃煤发电厂捕集与封存碳的可行性,并支持在苏拉特盆地开发地质封存盆地。

5直接空气捕集(DAC)与封存项目的示范。资助金额为400澳元,企业碳咨询私人有限公司将支持澳大利亚首个直接空气捕集与封存项目示范,将二氧化碳地质封存在南澳大利亚Moomba地区现有封存井中。

6试点规模的碳捕集与使用。资助金额为240万澳元,Boral公司将在新南威尔士州的New Berrima开展一项试点规模的碳捕集与使用项目,以提高再生混凝土、砌石与钢渣集料的质量。

二、美国能源部提供1200万美元推进直接空气捕集技术

615日,美国能源部(DOE)宣布为6个研发项目提供1200万美元以推进直接空气捕集(DAC)技术[2]DAC技术可以直接从大气中捕集二氧化碳排放,是实现净零经济的重要工具。这项技术将增加直接捕集的二氧化碳排放量,降低材料成本,并提高清除作业的能源效率。一旦这项新一代清洁能源技术投入使用,将有助于实现拜登政府提出的2050年前实现净零排放的目标。

部署的6个项目由美国能源部化石能源与碳管理办公室(FECM)和国家能源技术实验室(NETL)管理,分别为:增加DAC过程中捕集的二氧化碳排放量,资助150万美元;启动低成本风力发电的DAC系统早期测试,资助150万美元;研发用于新型DAC技术的高容量再生材料,资助150万美元;执行DAC技术的早期工程设计,资助250万美元;使用商业规模的DAC系统完成3个碳农场的初始设计,资助250万美元;利用低碳能源为DAC商业运营提供能源动力,资助250万美元。

三、美国能源部资助藻类捕集二氧化碳研发项目

623日,DOE化石能源和碳管理办公室宣布资助800万美元支持4个项目开发和测试从电力系统或其他工业来源的二氧化碳的捕集和利用技术,以创造有价值的产品和服务、生物质和副产品[3]。这些项目将利用藻类转化技术来减少二氧化碳的排放,帮助实现拜登政府到2050年净零排放的目标。

1、蛋白质和脂肪酸的碳捕集和利用。资助金额为200万美元,全球藻类创新公司将开发一整套技术以降低生产成本,使藻类产品在与效用相称的商品食品、化学品、聚合物和动物饲料市场和工业规模的应用中具有竞争力。

2、新型藻类二氧化碳捕集和生物产品技术的工程规模验证。资助金额为200万美元,Helios-NRG有限公司计划开发一种新型藻类技术,从碳基发电厂捕集二氧化碳并将其转化为有价值的产品。

3、开发藻类持续碳捕集和利用(CACCU)技术以转变经济和环境影响。资助金额为200万美元,德克萨斯农工大学农业生命研究院将整合尖端的基于吸附剂和基于藻类的二氧化碳捕集技术,以超高产率和低成本从烟气中添加产品和藻类生物质来生产高附加值产品。

4、通过与发电厂和废水处理操作的协同整合提高藻类利用二氧化碳的成本效益。资助金额为200万美元,伊利诺伊大学计划建设一个开放式水道池塘藻类培养系统示范工程,包括利用碳基发电厂二氧化碳和废水养分输入,以及减少二氧化碳排放和成本的集成技术。

四、英国投资3000万英镑资助去除二氧化碳的示范研究

528日,英国国家研究与创新署(UKRI)宣布通过战略重点基金(SPF)资助3000万英镑(约合2.67亿元人民币)开展大气中去除二氧化碳的研究示范[4],主题包括加速泥炭形成、增强岩石风化、生物炭、可持续树景示范和决策工具、多年生生物质作物等,以更好地理解和证明它们的有效性、成本和局限性。每个主题由约10个研究团队共同合作开展。

1加速泥炭形成:利用自然过程重新创造泥炭并改善导致泥炭形成的环境条件,寻求避免其他温室气体(如甲烷)的排放,并促进对固碳低地和高地泥炭地的可持续经济管理。

2增强岩石风化:研究用破碎的富含钙和镁的硅酸盐岩石修复土壤作为温室气体去除技术。

3生物炭:研究生物炭在固碳方面的稳定性,以及量化其生态系统服务、经济可行性和社会可接受性。

4可持续树景示范:探索不同植树方案的温室气体减排后果,评估在英国各地进行碳封存的最有效物种和地点。

5多年生能源作物:解决多年生生物能源作物、芒草和短轮作矮林柳快速扩大规模的技术和社会障碍,支持在英国实施具有碳捕集与封存功能的生物能源。

五、日本推进研发创新打造全球首个二氧化碳综合运输系统

622日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布将在碳捕集、利用与封存(CCUS)研发/示范框架下启动3个研发主题,支持大规模低成本二氧化碳船运技术的研发和示范,旨在建立全球首个二氧化碳综合运输系统,推进到2030年实现CCUS系统的广泛应用[5]。项目执行期为2021~2026年,总预算为160亿日元(约合9.44亿元人民币)。

CCUS作为能显著减少工厂和火力发电厂碳排放的关键技术受到广泛关注,但碳排放源可能远离封存、利用所在地,安全、低成本的二氧化碳运输技术成为普及应用CCUS技术的关键问题。为此,NEDO启动液化二氧化碳运输船技术研发1万吨/年级别二氧化碳航运示范用于CCUS二氧化碳船运商业化调查三个主题,在最佳压力和温度条件下,进行二氧化碳液化、运输、接收的综合运输系统相关研发和验证试验,目的是实现每年从碳捕集地到封存、利用地长距离大规模运输100万吨二氧化碳。该项目将首先进行适合长距离和大规模船运的二氧化碳液化和存储系统开发,运输船的研究和开发,以及设备设计所需的审查。从2023年开始,京都府舞鹤市燃煤电厂排放的二氧化碳将在运输基地以10000/年的规模液化,通过船舶运输至苫小牧市基地,进行全球首个用于CCUS的综合运输系统示范运行。

(裴惠娟 邢颖 刘莉娜 郑颖 岳芳)



[1] $412 Million of New Investment in Carbon Capture Projects. https://www.minister.industry.gov.au/ministers/taylor/media-releases/412-million-new-investment-carbon-capture-projects

[2] DOE Announces $12 Million for Direct Air Capture Technology. https://www.energy.gov/articles/doe-announces-12-million-direct-air-capture-technology

[3] Department of Energy Invests $8 Million for Projects to Develop Algae-Based Technologies to Capture Carbon Dioxide for Use in Products. https://netl.doe.gov/node/10835

[5] 船舶によるCO2大量輸送技術確立のための研究開発および実証事業を開始. https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101445.html

附件: