編者按:煤炭開(kāi)采將排放出大量的CO,從煙道氣捕集高濃度CO2的成本太高,為應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)全球的影響,CO2的地質(zhì)封存(簡(jiǎn)稱CCS)作為一種新碳減排技術(shù),已在世界范圍內(nèi)達(dá)成共識(shí),或?qū)⒊蔀樘紲p排朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
中科院地質(zhì)與地球物理研究所工程地質(zhì)與水資源研究室曾榮樹(shù)研究員和英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局Vincent博士等人注意到,由于近年來(lái)日益趨緊的石油供應(yīng),中國(guó)北部煤炭資源豐富的新疆、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏和山西等地成為煤化工投資的熱點(diǎn)地區(qū)。由于靠近煤礦的煤價(jià)便宜,為煤制氣、煤制油與煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了可能,煤基化學(xué)工業(yè)展現(xiàn)了很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前,國(guó)家主管部門正式核準(zhǔn)的已建、在建的煤制天然氣、煤制油與煤制烯烴項(xiàng)目共有8個(gè)(不包括地方政府自建的項(xiàng)目),每年排放的高濃度CO2超過(guò)4200萬(wàn)噸。中國(guó)北方主要大型沉積盆地,如渤海灣盆地、二連盆地、鄂爾多斯盆地(含河套盆地)以及準(zhǔn)噶爾盆地等,由于緊靠煤化工企業(yè),發(fā)育良好封存CO2的儲(chǔ)蓋組合,是封存CO2的理想場(chǎng)所(圖1)。曾榮樹(shù)研究員等人分析了世界利用CO2提高石油采收率以及在深部咸水層封存CO2的經(jīng)驗(yàn),并以遼河油田為例初步計(jì)算了封存CO2的潛力。
曾榮樹(shù)研究員等人認(rèn)為,利用煤制氣、制油、制烯烴過(guò)程排放的高濃度CO2來(lái)提高石油采收率、或者直接封存在深部咸水層,這是目前實(shí)現(xiàn)CCS的有效途徑。它可以克服當(dāng)前獲得高濃度CO2的瓶頸,率先完成CO2地下封存的全過(guò)程。中國(guó)北部地區(qū)沉積盆地的油氣田具有埋存CO2的巨大潛力,應(yīng)該著手開(kāi)展埋存CO2的系統(tǒng)研究,F(xiàn)在煤化工企業(yè)排放的高濃度CO2已達(dá)4200多萬(wàn)噸,如果8個(gè)企業(yè)都實(shí)現(xiàn)每年100萬(wàn)噸的商業(yè)尺度減排示范,把CO2封存在沉積盆地,在國(guó)際碳減排的角力中將具有相當(dāng)?shù)娘@示度。因此,煤化工產(chǎn)業(yè)有可能率先實(shí)現(xiàn)中國(guó)CO2地下封存的完整產(chǎn)業(yè)鏈。如果以煤為化工原料的成果在中國(guó)取得廣泛應(yīng)用,對(duì)世界其他富煤的國(guó)家和地區(qū),如美國(guó)、印度、德國(guó)、波蘭等國(guó)家將可發(fā)揮示范帶頭作用。
該研究成果近期發(fā)表在英國(guó)出版的期刊Greenhouse Gases Science and Technology(Zeng et al. New potential carbon emission reduction enterprises in China: deep geological storage of CO2 emitted through industrial usage of coal in China. Greenhouse Gases Science and Technology, 2013, 3: 106-115)。