中國(guó)完成碳中和的“技術(shù)需求清單”

根據(jù)我國(guó)二氧化碳的排放現(xiàn)狀，我們就非常容易作出這樣的推斷：中國(guó)的碳中和需要構(gòu)建一個(gè)“三端共同發(fā)力體系”。

第一端是電力端，即電力/熱力供應(yīng)端的以煤為主應(yīng)該改造發(fā)展為以風(fēng)、光、水、核、地?zé)岬瓤稍偕茉春头翘寄茉礊橹鳌?/p>

第二端是能源消費(fèi)端，即建材、鋼鐵、化工、有色等原材料生產(chǎn)過(guò)程中的用能以綠電、綠氫等替代煤、油、氣，水泥生產(chǎn)過(guò)程把石灰石作為原料的使用量降到最低，交通用能、建筑用能以綠電、綠氫、地?zé)岬忍娲?、油、氣。能源消費(fèi)端要實(shí)現(xiàn)這樣的替代，一個(gè)重要的前提是全國(guó)綠電供應(yīng)能力幾乎處在“有求必應(yīng)”的狀態(tài)。

第三端是固碳端，可以想見(jiàn)，不管前面兩端如何發(fā)展，在技術(shù)上要達(dá)到零碳排放是不太可能的，比如煤、油、氣化工生產(chǎn)過(guò)程中的“減碳”所產(chǎn)生的二氧化碳，又比如水泥生產(chǎn)過(guò)程中總會(huì)產(chǎn)生的那部分二氧化碳，還有電力生產(chǎn)本身，真正要做到“零碳電力”也只能寄希望于遙遠(yuǎn)的將來(lái)。因此，我們還得把“不得不排放的二氧化碳”用各種人為措施將其固定下來(lái)，其中最為重要的措施是生態(tài)建設(shè)，此外還有碳捕集之后的工業(yè)化利用，以及封存到地層和深海中。

#電力供應(yīng)端的技術(shù)需求

能不能把這些分布廣、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái)，并保證電價(jià)相對(duì)便宜，研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù)，尤其是儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵！

傳統(tǒng)上，電力供應(yīng)系統(tǒng)包括了發(fā)電、儲(chǔ)能和輸電三大部分，從現(xiàn)在業(yè)界經(jīng)常談到的“新型電力供應(yīng)系統(tǒng)”的角度，還應(yīng)把用戶也統(tǒng)籌考慮在內(nèi)。從實(shí)現(xiàn)碳中和的角度，我國(guó)未來(lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)該具備以下六方面特點(diǎn)。

一是電力裝機(jī)容量要成倍擴(kuò)大。我國(guó)目前的發(fā)電裝機(jī)容量在24億千瓦左右，如果考慮以下因素：

（1）未來(lái)要實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)端對(duì)化石能源的綠電替代和綠氫替代；

（2）從世界大部分先發(fā)國(guó)家走過(guò)的歷程看，人均GDP從一萬(wàn)美元到三四萬(wàn)美元之間，人均能源消費(fèi)量還會(huì)有比較明顯的增長(zhǎng)；

（3）風(fēng)、光等波動(dòng)性能源的“出工能力”只有傳統(tǒng)火電的三分之一左右，那么我國(guó)2060年前的裝機(jī)容量至少需要60億到80億千瓦。

二是風(fēng)、光資源將逐步成為主力發(fā)電和供能資源。其中西部風(fēng)、光資源和沿海大陸架風(fēng)力資源是主體，各地分散式（尤其是農(nóng)村）光熱資源是補(bǔ)充。

三是“穩(wěn)定電源”將從目前的火電為主逐步轉(zhuǎn)化為以核電、水電以及綜合互補(bǔ)的非碳能源為主。

四是必須利用能量的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化、調(diào)節(jié)等技術(shù)，彌補(bǔ)風(fēng)、光資源波動(dòng)性大的天然缺陷。

五是火電還得有，但主要作為應(yīng)急電源和一部分調(diào)節(jié)電源之用。與此同時(shí)，火電應(yīng)完成清潔、低碳化改造，有條件的情況下，用天然氣代替煤炭，以降低二氧化碳排放強(qiáng)度。

六是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，成倍擴(kuò)大輸電基礎(chǔ)設(shè)施，把西部充沛的電力輸送到中東部消納區(qū)。與此同時(shí)，加強(qiáng)配電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)對(duì)分布式能源的消納能力。

在這樣的電力供應(yīng)系統(tǒng)中，碳中和本身的目標(biāo)要求未來(lái)電力的70%左右來(lái)自風(fēng)、光發(fā)電，其他30%的穩(wěn)定電源、調(diào)節(jié)電源和應(yīng)急電源也要盡可能地減少火電的裝機(jī)總量。正因?yàn)槿绱?/p>

未來(lái)需要促進(jìn)發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和輸電技術(shù)這三方面的“革命性”進(jìn)步。

發(fā)電技術(shù)要為綠色低碳電力生產(chǎn)提供支撐。這里面需重點(diǎn)促進(jìn)可再生能源發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，特別是要注重發(fā)展以下技術(shù)：

（1）光伏發(fā)電技術(shù)雖已發(fā)展到可平價(jià)上網(wǎng)的程度，但這類技術(shù)在降成本、增效率上還有潛力可挖；

（2）太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)對(duì)電網(wǎng)友好，既可保證穩(wěn)定輸出，也可用于調(diào)峰，但目前發(fā)電成本過(guò)高，未來(lái)應(yīng)在材料、裝置上尋求突破；

（3）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也基本具備平價(jià)上網(wǎng)的條件，未來(lái)要在大功率風(fēng)機(jī)制造、更高空間風(fēng)力的利用、更遠(yuǎn)的海上風(fēng)電站建設(shè)上下功夫；

（4）地?zé)岱植紡V、總量大，但能量密度太低，如要將地?zé)嵊糜诎l(fā)電，還得重點(diǎn)突破從干熱巖中提取熱能的技術(shù)；

（5）生物質(zhì)能也是可再生能源，目前生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)是成熟的，但其在總的電力供應(yīng)上的占比較為有限；

（6）海洋能和潮汐能的總量不小，但其利用技術(shù)有待進(jìn)步；

（7）傳統(tǒng)的水電我國(guó)開(kāi)發(fā)程度已經(jīng)較高，未來(lái)在雅魯藏布江、金沙江上游開(kāi)發(fā)上還有較大潛力。

除以上可再生能源發(fā)電以外，社會(huì)公眾還得接受這樣的現(xiàn)實(shí)：要達(dá)到碳中和，核電還得較大程度地發(fā)展，因?yàn)楹穗姂?yīng)作為“穩(wěn)定電源”的重要組成部分。此外，火電還得在“穩(wěn)定電源”“應(yīng)急電源”“調(diào)節(jié)電源”方面發(fā)揮作用，正因?yàn)槿绱?，“無(wú)碳電力”在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)是難以實(shí)現(xiàn)的，除非我們把火電站排放出的二氧化碳收集起來(lái)再予以封存或利用。

儲(chǔ)能技術(shù)在未來(lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)中將占有突出的位置，這是因?yàn)轱L(fēng)、光發(fā)電具有天然波動(dòng)性，用戶端也有波動(dòng)性，這就需要用儲(chǔ)能技術(shù)作出調(diào)節(jié)?？梢赃@樣說(shuō)，如果沒(méi)有環(huán)保、可靠并相對(duì)廉價(jià)的儲(chǔ)能技術(shù)，碳中和目標(biāo)就會(huì)落空。

儲(chǔ)能是最重要的電力靈活性調(diào)節(jié)方式，包括物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能三大類，而靈活性調(diào)節(jié)還有火電機(jī)組的靈活性改造、車網(wǎng)互動(dòng)、電轉(zhuǎn)燃料、電轉(zhuǎn)熱等方式和技術(shù)。

物理儲(chǔ)能主要有四類

一是抽水蓄能電站，它是最成熟的技術(shù)，我國(guó)以東部山地為依托，已建、在建和規(guī)劃中的抽水蓄能電站總量很大，但可再生能源豐富的西部如何建抽水蓄能電站還得探索。

二是壓縮空氣儲(chǔ)能，主要是利用地下鹽穴、礦井等空間，該類技術(shù)在我國(guó)還處在起步階段。

三是重力儲(chǔ)能，簡(jiǎn)單地說(shuō)是利用懸崖、斜坡等地形，電力有余時(shí)把重物提起來(lái)，需要電力時(shí)把重物放下用勢(shì)能做功，這類技術(shù)我國(guó)尚處在試驗(yàn)階段。

四是飛輪儲(chǔ)能，這是成熟的技術(shù)，但其能量密度不高。

化學(xué)儲(chǔ)能就是利用各類電池，大家熟知的有鋰電池、鈉電池、鉛酸（碳）電池、液流電池、液態(tài)金屬電池、金屬空氣電池、燃料電池（氫、甲烷）等。不同的電池有不同的應(yīng)用場(chǎng)景，它們?cè)谖磥?lái)的電力供應(yīng)系統(tǒng)中具有不可或缺的地位，但今后會(huì)遇到電池回收、環(huán)保處理、資源供應(yīng)等問(wèn)題。

電磁儲(chǔ)能主要是超級(jí)電容器和超導(dǎo)材料儲(chǔ)能，目前看，它的作用還有待觀察。

現(xiàn)有火電機(jī)組的靈活性改造是指使其“出工能力”具備靈活性，用電高峰時(shí)機(jī)組可以發(fā)揮100%發(fā)電能力，用電低谷時(shí)只“出工”20%或30%。這個(gè)技術(shù)一旦成熟，應(yīng)該非常管用，尤其在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的早中期階段，應(yīng)將其作為主打技術(shù)。

車網(wǎng)互動(dòng)是指電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的互動(dòng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，今后大量的電動(dòng)汽車整合起來(lái)就是一個(gè)非常龐大的儲(chǔ)能系統(tǒng)，如果在電網(wǎng)電力有余時(shí)，它們中的一部分集中充電，而電力不足時(shí)，它們中的一部分向電網(wǎng)輸電，這樣就起到了平滑峰谷的作用。這個(gè)想法很美好，也有點(diǎn)“浪漫”，但如何將理論上的可能性轉(zhuǎn)化為實(shí)踐中的可行性，估計(jì)還得創(chuàng)新商業(yè)模式。

電轉(zhuǎn)燃料就是把多余電力轉(zhuǎn)化為氫氣、甲烷等燃料，電力不足時(shí)再把燃料用于發(fā)電。

電轉(zhuǎn)熱儲(chǔ)能則是用水、油、陶瓷、熔鹽等儲(chǔ)熱材料把多余的電轉(zhuǎn)化為熱儲(chǔ)存，需要時(shí)再為用戶放熱。

新型電力供應(yīng)系統(tǒng)的第三個(gè)主要組成部分是輸電網(wǎng)絡(luò)。從實(shí)現(xiàn)碳中和的邏輯分析，我國(guó)未來(lái)的電網(wǎng)將有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：

（1）遠(yuǎn)距離的輸電規(guī)模將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加數(shù)倍，意味著要把西部的清潔電力輸送到東部消納區(qū)，輸電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求巨大；

（2）為了統(tǒng)籌、引導(dǎo)大空間尺度上的發(fā)電資源和用戶需求，大電網(wǎng)應(yīng)是基本形態(tài)；

（3）貼近終端用戶（如工業(yè)園區(qū)、小城鎮(zhèn)等）的分布式微電網(wǎng)建設(shè)將受到重視，并將成為大電網(wǎng)的有效補(bǔ)充；

（4）為解決波動(dòng)性強(qiáng)的可再生能源占比高、電力電子裝置比例高的特點(diǎn)，需要在電網(wǎng)的智能化控制技術(shù)上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

從上面的介紹可知，建立一個(gè)新型電力系統(tǒng)，其實(shí)是逐步“擠出”火電的過(guò)程，或者嚴(yán)格地說(shuō)，是一個(gè)把火電裝機(jī)量占比減到最小的過(guò)程，留下的火電也得作“清潔化”改造。我國(guó)具有充足的風(fēng)能、太陽(yáng)能，從理論上講，資源絕對(duì)足夠。

但能不能把這些分布廣、能量密度低的風(fēng)、光資源利用起來(lái)，并保證電價(jià)相對(duì)便宜，研發(fā)出先進(jìn)的技術(shù)，尤其是儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵！

#能源消費(fèi)端的技術(shù)需求

用綠電、綠氫等替代煤、油、氣，從理論上講是不難做到的，但工藝和設(shè)備的再造重建絕不是一件簡(jiǎn)單的事。

能源消費(fèi)端的減碳有兩個(gè)關(guān)鍵詞，一是替代，二是重建。所謂替代就是用綠電、綠氫、地?zé)岬确翘寄茉刺娲鷤鹘y(tǒng)的煤、油、氣，而重建則強(qiáng)調(diào)在替代過(guò)程中，一系列工藝過(guò)程需要重新建立。

對(duì)此，我們可分九個(gè)領(lǐng)域，對(duì)能源消費(fèi)端的低碳化所需研發(fā)的技術(shù)或替代方式分別作出簡(jiǎn)單介紹。

1.建筑部門應(yīng)在三個(gè)方面發(fā)力。首先是對(duì)建筑本身作出節(jié)能化改造；其次是針對(duì)城市的建筑用能，包括取暖/制冷和家庭炊事等，均應(yīng)以綠電和地?zé)釣橹?；農(nóng)村的家庭用能，則可采用屋頂光伏+淺層地?zé)?生活沼氣+太陽(yáng)能集熱器+外來(lái)綠電的綜合互補(bǔ)方式。

2.交通部門可著眼于五個(gè)方面。未來(lái)私家車以純電動(dòng)車為主；重卡、長(zhǎng)途客運(yùn)可以氫燃料電池為主；鐵路運(yùn)輸以電氣化改造為主，特殊地形和路段可采用氫燃料電池，同時(shí)發(fā)展磁懸浮高速列車；船舶運(yùn)輸行業(yè)中的內(nèi)河航運(yùn)可用蓄電池，遠(yuǎn)航宜用氫燃料電池或以二氧化碳排放相對(duì)較少的液化天然氣作為動(dòng)力；航空則可用生物航空煤油達(dá)到低碳目標(biāo)。

3.鋼鐵行業(yè)碳排放主要來(lái)自煉焦和焦炭煉鐵，它可分兩階段實(shí)現(xiàn)低碳化。第一階段是對(duì)煉焦?fàn)t、高爐等的余熱、余能作充分利用，同時(shí)用鋼化聯(lián)產(chǎn)的方式把煉鋼高爐中的副產(chǎn)品充分利用起來(lái)。第二階段是逐步用新的低碳化工藝取代傳統(tǒng)工藝，研發(fā)和完善富氧高爐煉鋼工藝，煉鋼過(guò)程中以綠氫作還原劑取代焦炭，對(duì)廢鋼重?zé)捰枚塘鞒糖鍧崯掍摷夹g(shù)等。

4.我國(guó)建材行業(yè)的排放主要來(lái)自水泥、陶瓷、玻璃的生產(chǎn)，其中80%來(lái)自水泥。建材行業(yè)低碳化應(yīng)從三方面研發(fā)技術(shù)，一是用電石渣、粉煤灰、鋼渣、硅鈣渣、各類礦渣代替石灰石作為煅燒水泥的原料，從原料利用上減少碳排放的可能性；二是煅燒水泥時(shí)，盡可能用綠電、綠氫、生物質(zhì)替代煤炭；三是用綠電作能源生產(chǎn)陶瓷和玻璃。

5.化工排放來(lái)自兩大方面，一是生產(chǎn)過(guò)程用煤、天然氣作能源，二是用煤、油、氣作原材料生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)的“減碳”，比如用煤生產(chǎn)乙烯，需要加氫減碳，其中加的氫如果不是綠氫，就會(huì)有碳排放，減的碳一般會(huì)作為二氧化碳排放到大氣中。因此，化工行業(yè)的低碳化應(yīng)從四個(gè)方面入手，一是蒸餾、焙燒等工藝過(guò)程用綠電、綠氫；二是對(duì)余熱、余能作充分的利用；三是適當(dāng)控制煤化工規(guī)模，條件許可時(shí)盡量用天然氣作原料；四是對(duì)二氧化碳作捕集—利用處理。

6.有色工業(yè)中的碳排放主要來(lái)自選礦、冶煉兩個(gè)過(guò)程，在整個(gè)冶金行業(yè)排放中，鋁工業(yè)排放占比在80%以上，因?yàn)殡娊怃X工藝用碳素作陽(yáng)極，碳素在電解過(guò)程中會(huì)被氧化成二氧化碳排放。因此，冶金工業(yè)的低碳化有四步，一是在選礦、冶煉過(guò)程中盡可能用綠電；二是研發(fā)綠色材料取代電解槽中的碳素陽(yáng)極；三是對(duì)電解槽本身作出節(jié)能化改造；四是對(duì)鋁廢金屬作回收再生利用。

7.在其他工業(yè)領(lǐng)域中，食品加工業(yè)、造紙業(yè)、纖維制造業(yè)、紡織行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)等也有一定量的碳排放，其排放來(lái)源主要有兩個(gè)方面，一是生產(chǎn)加工過(guò)程中用的煤、油、氣，二是其廢棄物產(chǎn)生的排放。其它工業(yè)領(lǐng)域的低碳化改造主要在于用綠電替代化石能源，同時(shí)做好廢棄物的回收再利用。

8.服務(wù)業(yè)是一個(gè)龐大的領(lǐng)域，但服務(wù)業(yè)以“間接排放”為主，即服務(wù)業(yè)用電一般被統(tǒng)計(jì)到電力系統(tǒng)碳排放中，運(yùn)輸過(guò)程中的用油一般被統(tǒng)計(jì)到交通排放中，建筑物中的用能（包括餐飲業(yè)的用氣）則被統(tǒng)計(jì)到建筑排放中，似乎“直接排放”的量并不大。但這樣說(shuō)，并不是說(shuō)服務(wù)業(yè)可以置身于低碳化之事外，恰恰相反，服務(wù)業(yè)亦有可以“主動(dòng)作為”的地方，這一方面是大力做好節(jié)能工作，另一方面是盡可能用電能替代化石能源的使用。

9.農(nóng)業(yè)的碳排放主要來(lái)自農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用，與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)中的畜牧養(yǎng)殖業(yè)以及種植業(yè)是甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）的主要排放源，而這二者的溫室效應(yīng)能力是同當(dāng)量二氧化碳的數(shù)十倍至數(shù)百倍。從這樣的前提出發(fā)，農(nóng)業(yè)的低碳化一是農(nóng)業(yè)機(jī)械用綠電、綠氫替代柴油作動(dòng)力；二是從田間管理的角度，挖掘能減少甲烷和氧化亞氮排放但不影響作物產(chǎn)量的技術(shù)；三是研發(fā)出減少畜牧業(yè)碳排放的技術(shù)；四是盡可能增加農(nóng)業(yè)土壤的碳含量。

根據(jù)這九方面的介紹，我們可以看出：在能源消費(fèi)端用綠電、綠氫等替代煤、油、氣，從理論上講是不難做到的，但工藝和設(shè)備的再造重建絕不是一件簡(jiǎn)單的事。同時(shí)我們也可以想象，這樣的替代和重建一定會(huì)增加最終消費(fèi)品的成本。所以說(shuō)，替代和重建需要時(shí)間。

#固碳端的技術(shù)需求

從現(xiàn)階段看，只有生態(tài)固態(tài)才可兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

提起固碳，我們首先想到的是自然過(guò)程，即通過(guò)海洋和陸地表面把大氣中的二氧化碳吸收固定。但這里必須指出，人類活動(dòng)每年都向大氣中排放二氧化碳，這其中的一部分可以被自然過(guò)程所吸收，余下部分如不通過(guò)人為手段予以固定，則大氣中的二氧化碳濃度還會(huì)逐年增高。所以我們講固碳，主要是指通過(guò)人為努力固定下的那部分，而地球自然固碳過(guò)程則屬于“天幫忙”，很難歸功于具體的國(guó)家或?qū)嶓w。

“人努力”進(jìn)行固碳一般可分兩大途徑，

一是生態(tài)系統(tǒng)的保育與修復(fù)，

二是把二氧化碳捕集起來(lái)后，或加工成工業(yè)產(chǎn)品，或封埋于地下或海底，這第二方面就是經(jīng)常談到的“碳捕獲、利用與封存”——CCUS（Carbon CAPTure and Utilization-Storage）。

公眾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)固碳都比較熟悉，它是利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳，所吸收的碳有一部分長(zhǎng)久保存在植物本身之中（比如樹(shù)干），也會(huì)有一部分凋落后（比如樹(shù)葉）腐爛進(jìn)入土壤中以有機(jī)碳的形式得到較為長(zhǎng)期的保存，當(dāng)然有機(jī)碳也會(huì)部分轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)碳并同地表系統(tǒng)中的鈣離子結(jié)合形成石灰石沉積。

地表生態(tài)系統(tǒng)盡管類型多樣，但真正起主要作用的還是森林生態(tài)系統(tǒng)，這是因?yàn)樯种械母鞣N樹(shù)木都有很長(zhǎng)的生長(zhǎng)期，在樹(shù)木適齡期內(nèi)，固碳作用可持續(xù)進(jìn)行；當(dāng)樹(shù)木進(jìn)入成熟期，固碳能力就會(huì)減弱，但人們可以通過(guò)砍伐—再造林的方式繼續(xù)保持正向固碳作用，而砍伐的木材可以做成家具等產(chǎn)品，不至于把多年來(lái)固定的碳快速返還給大氣。

因此，生態(tài)系統(tǒng)固碳的重點(diǎn)在于森林生態(tài)系統(tǒng)，森林生態(tài)系統(tǒng)的管理一在于保育，二在于擴(kuò)大面積。我國(guó)有大量適宜森林生長(zhǎng)的山地，這些地區(qū)過(guò)去生態(tài)受到過(guò)較大程度的破壞，最近幾十年來(lái)，一直處在恢復(fù)之中，而這些人工次生林或喬/灌混雜林都很“年輕”，有進(jìn)一步發(fā)育、固碳的潛力。同時(shí)，我國(guó)又有不少非農(nóng)用地可作造林之用，包括近海的灘涂種植紅樹(shù)林，城市鄉(xiāng)村的綠化用地種植樹(shù)木。

所以說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和過(guò)程中將起到至關(guān)重要的作用。

人為固碳的另一條途徑是CCUS，它包括碳捕集技術(shù)、捕集后的工業(yè)化利用技術(shù)（分為生物利用和化工利用兩大類）、地質(zhì)利用和封存技術(shù)。對(duì)這些技術(shù)，國(guó)內(nèi)外尚處在研發(fā)階段，真正大面積的應(yīng)用尚未見(jiàn)到。

碳捕集技術(shù)分三大類。

一是化學(xué)吸收法，它用化學(xué)吸收劑同煙道氣中的二氧化碳生成鹽類，再加熱或減壓將二氧化碳釋放并收集。

二是吸附法，又細(xì)分為化學(xué)吸附法和物理吸附法?；瘜W(xué)吸附法是用吸附材料同二氧化碳分子先作化學(xué)鍵合，再改變條件把二氧化碳分子解吸附并收集；物理吸附法是利用活性炭、天然沸石、分子篩、硅膠等對(duì)煙道氣中的二氧化碳作選擇性吸附后再解吸附回收。

三是膜分離法，即利用膜對(duì)氣體分子透過(guò)率的不同，達(dá)到分離、收集二氧化碳之目的。在具體操作上，碳捕集還可分為燃燒前捕集、燃燒后捕集、化學(xué)鏈燃燒捕集、生物質(zhì)能碳捕集、從空氣中直接捕集等技術(shù)。

碳捕集后的工業(yè)化生物利用技術(shù)目前主要有四大類，

一是利用二氧化碳在反應(yīng)器中生產(chǎn)微藻，這些微藻再用作生產(chǎn)燃料、肥料、飼料、化學(xué)品的原料。

二是將捕集到的二氧化碳注入溫室中，用以增加溫室中作物的光合作用，這個(gè)過(guò)程又可稱為二氧化碳施肥。

三是把二氧化碳同微生物發(fā)酵過(guò)程相結(jié)合，生成有機(jī)酸。

四是把二氧化碳用于合成人工淀粉。

碳捕集后的工業(yè)化化工利用又分兩大類技術(shù)途徑，

一大類是把二氧化碳中的四價(jià)態(tài)碳還原后加甲烷、氫氣等氣體，再整合成甲醇、烯烴、成品油等產(chǎn)品。

另一大類為非還原技術(shù)，有二氧化碳加氨氣后制成尿素、加苯酚后合成水楊酸、加甲醇后合成有機(jī)酸酯等技術(shù)，也有合成可降解聚合物材料、各類聚酯材料等技術(shù)。

地質(zhì)利用技術(shù)也有很多類型，這些技術(shù)有的已在工業(yè)化示范中，有的尚停留在實(shí)驗(yàn)室探索階段。

比如利用收集起來(lái)的二氧化碳驅(qū)油、驅(qū)煤層氣、驅(qū)天然氣、驅(qū)頁(yè)巖氣等，這屬于油氣開(kāi)采領(lǐng)域的應(yīng)用，這類技術(shù)的一個(gè)共性是通過(guò)生產(chǎn)性鉆孔把超臨界的二氧化碳?jí)旱降貙又校盟?qū)動(dòng)孔隙、裂隙中的油、氣流出開(kāi)采性鉆孔，達(dá)到油氣增產(chǎn)或增加油氣采收率的目的，與此同時(shí)，二氧化碳則滯留在孔隙、裂隙中得以長(zhǎng)期封存。該類技術(shù)國(guó)內(nèi)外已有工業(yè)應(yīng)用示范。

而另一些技術(shù)則在探索過(guò)程中，比如用于開(kāi)采干熱巖中的地?zé)帷８蔁釒r埋深在數(shù)千米，其內(nèi)部基本沒(méi)有流體存在，溫度在180℃以上，開(kāi)采干熱巖中的熱能需要打生產(chǎn)井并用壓裂手段使巖石增加裂隙，然后在生產(chǎn)井中注入工作介質(zhì)，讓其流動(dòng)并采集熱量，最后從開(kāi)采井中收集熱量。一些研究表明：用二氧化碳作為工作介質(zhì)，既起到開(kāi)采干熱巖熱量的作用，又可把部分二氧化碳封存于地下。

地質(zhì)封存技術(shù)則是把二氧化碳收集后直接通過(guò)鉆孔注入地下深處或灌入深部海水中。這里要特別指出：深海對(duì)二氧化碳的溶解保存能力是巨大的。

總之，固碳的技術(shù)有多種，但這些技術(shù)不可避免地需要額外能量加入，因此有可能把最終產(chǎn)品的成本提高一大塊。至于地質(zhì)封存，盡管理論和實(shí)踐上可行，但它似有“空轉(zhuǎn)”之嫌。

從現(xiàn)階段看，只有生態(tài)固態(tài)才可兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（來(lái)源：碳中和服務(wù)圈）

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。