什么是碳捕捉？
碳捕捉是一个宏观的术语，旨在于减少大气中的CO₂排放，现有多种技术和应用。
碳捕捉(Carbon capture)是将二氧化碳收集起来，利用或储存在地下数公里处，从而减少大气中碳排放的重要措施。碳捕捉已经存在多年，但规模相对较小。目前的全球体系将持续产生大量的CO₂，我们必须考虑解决方案。
从能源生产(电力)或直接的工业过程(水泥、化学、金属、废物提炼、电力、热能、氢能等)中产生大量CO₂的行业现在正在实行碳捕捉，以减少其碳足迹。
为什么要进行碳捕捉？
我们经常谈论1.5°C的全球温度上升阈值，但这是从哪里来的？碳在这个对话中又在什么位置？
在过去的80万年里，大气中CO₂的水平发生了变化，但在工业革命后的几个世纪里，我们才看到CO₂水平超过百万分之300（ppm），目前已经超过400ppm。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)是联合国帮助制定气候变化政策的管理机构，它设定了1.5°C的门槛，以围绕一个确定的温度单位建立政治共识。这一温度阈值被认为是温室气体（GHG）排放的函数，而二氧化碳是温室气体排放的“主力军”。在所有温室气体中，二氧化碳具有最高的全球变暖潜能值(GWP)，当它被排放到大气中时，将会残存300到1000年。在这段时间里，它会捕获热量并使大气变暖。
据预测，超过1.5°C的门槛将导致更严重的热浪、干旱、洪水、极地冰盖的融化和海平面的上升。这将对全球系统产生巨大影响，对生物多样性和我们维持当前全球粮食生产造成毁灭性后果。
IPCC发布的报告引用了“overshoot”，这意味着在许多情况下，他们预计温度将超出设定的1.5°C，但他们相信将CO₂封存可以使这一情况得到缓和。尽管如此，一些专家认为这种方法存在相当大的风险。
那么我们能做些什么来减少CO₂排放呢?
为了实现这一1.5°C的目标，包括CO₂排放在内的温室气体需要减少，到2050年排放要接近于零。这需要企业、非政府组织、学术界和政府机构在未来几十年迅速采取前所未有的行动，用新的基础设施和新的创新技术打造新的市场。
减缓气候变化的新基础设施技术也应该是低碳的，因为为了CO₂分布的目的而建造传统码头不仅是资源和时间密集型的，而且会对海洋和陆地生态系统、社区造成不利影响，并导致更多的浪费和污染。
CO₂捕捉利用与封存（CCUS）
CCUS是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现 CO2永久减排的过程。
CCUS在二氧化碳捕集与封存(CCS)的基础上增加了“利用(Utilization)”，这一理念是随着CCS技术的发展和对CCS技术认识的不断深化，在中美两国的大力倡导下形成的，目前已经获得了国际上的普遍认同。
CCUS按技术流程分为捕捉、输送、利用与封存等环节 。
生物质能碳捕集与封存（BECCS）和直接空气碳捕集与封存（DACCS）作为负碳技术受到了高度重视。BECCS是指将生物质燃烧或转化过程中产生的CO2进行捕集、利用或封存的过程，DACCS则是直接从大气中捕集CO2，并将其利用或封存的过程。
CCUS 是目前实现化石能源低碳化利用的唯一技术选择；是碳中和目标下保持电力系统灵活性的主要技术手段。
CCUS 是钢铁水泥等难以减排 行业低碳转型的可行技术选择。预计到 2050 年，钢铁行业通过采取工艺改进、效率提升、能源和原料替代等常规减排方案后，仍将剩余34%的碳排放量，即使氢直接还原铁 (DRI) 技术取得重大突破，剩余碳排放量也超过 8%。水泥行业通过采取其他常规减排方案后，仍将剩余48%的碳排放量。CCUS是钢铁、水泥等难以减排行业实现净零排放为数不多的可行技术选择之一。
CCUS 与新能源耦合的负排放技术是实现碳中和目标的重要技术保障。预计到2060年，中国仍有数亿吨非CO2温室气体及部分电力、工业排放的 CO2 难以实现减排，BECCS及其他负排放技术可中和该部分温室气体排放，推动温室气体净零排放，为实现碳中和目标提供重要支撑。
碳捕捉出口
在挪威政府的资助下，第一个正在进行的碳捕捉和储存项目“Longship”由Norcem和Equinor/Shell/Total联合开发，该项目将把液态二氧化碳从捕集设施输送到维斯特兰郡Oygarden的一座终端,再通过管道输送到海底的一座碳库中。
此项目利用了现有商业CO₂分配市场和海上能源部门的技术和程序。
因此，第一批碳捕捉专用船舶将配备能够承受15 barg 和-30°C的压力罐，这是当今CO₂海运分销行业的标准。
然而，在未来，船舶将有可能适应最优的操作压力，更接近于CO₂的三相点(-56°C和5.1 bar)。现有船只的操作压力在15 bar左右，需要重型液罐(壁厚40mm-45mm)，造价昂贵且难以制造。随着压力的降低，可以考虑更便宜和更轻的液罐设计，从而降低CO₂运输成本。
Longship项目概念图
碳捕捉进口
获取CO₂有两种途径。首先，要满足目前正在发展的商业市场，即在最终产品的制造过程中使用CO₂(碳利用)。第二种方法是通过将CO₂永久储存在地质储存库中(碳储存)，将CO₂从价值链中移除。这两种途径都需要一个具有中间储存的进口设施。
目前的碳利用商业市场可能会继续保持低运输量和15 barg左右的运输压力，相应的温度在-30°C左右。长期储存设施的进口将随着碳捕捉产业的发展而发展，需要适应更大范围的压力，并能够适应新兴市场。
用于液化天然气、蓝色氢和氨的碳捕捉
在LNG、以天燃气发电为基础和燃料生产可能持续占据重要地位的国家，由于现有的和合适的基础设施或丰富的国内资源，与可再生能源相比，将碳捕捉纳入技术选项组合可以降低电力系统改造的总成本。
国际能源署IEA 2019年的一份针对区域研究的报告发现，如果无法实现碳捕捉，英国电力系统脱碳的成本将高出约50%。在波兰，这个数字是英国的2.5倍，在澳大利亚的新南威尔士州，这个数字是英国的2倍。
同样，蓝色氢，即用天然气和煤炭等“蓝色”原料生产的氢，为低碳可储存能源大宗商品设定了低成本基准。对于使用蓝色原料的生产设施，碳捕捉可以实现无碳生产氨和氢，以及实现现有LNG发电厂的零排放。
ECONNECT Energy浮式CO₂ IQuay转移解决方案
碳捕捉价值链的浮式解决方案
ECONNECT Energy通过减少终端总回收期、交货周期和终端业主的灵活性，实现了存储终端。已经在LNG市场取得成功的ECONNECT Energy公司提供浮式CO₂液体出口和进口终端解决方案。
在没有适合地下储存的地质条件的地区，需要新的基础设施来运输捕捉的CO₂，以便在其他地方使用或储存。要想实现盈利的碳捕捉事业，有必要使用智能、灵活的基础设施取代传统的CO₂进出口运输方式。
参考资料：网页链接；
网页链接；
来源：澜玛资本 LNG资讯
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