二氧化碳_化害为宝的_绿色应用_前景可期

二氧化碳：化害为宝的“绿色应用”

前景可期

我国2010年底前正式提出2020年碳减排具体目标后，大力推广节能减排技术、使用低碳或无碳燃料、推广碳交易等应对措施受到了空前的重视。专家提出，在强调二氧化碳排放源头控制的同时，不要忽视二氧化碳资源化利用的价值。 目前，世界各国都在科学技术领域积极寻找碳减排的方法。随着二氧化碳的工业分离、管道运输、地质封存和工业利用等领域逐步形成成熟市场，二氧化碳捕获与封存技术，为减缓气候变化带来了新希望。科学家们经过潜心研究，已成功利用二氧化碳进行油田驱油和水污染治理，用微藻“吃掉”二氧化碳废气生产生物柴油，可谓一举多得。只要以科技创新推进二氧化碳“绿色利用”，延长产业链，提高产品附加值，二氧化碳就会趋利避害，为我所用，变废为宝。

入地驱油化废为宝

众所周知，二氧化碳是主要的温室气体，排放过多将最终造成全球气候变暖。二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。在人们的印象里，二氧化碳是气候变化乃至造成严重自然灾害的“罪魁祸首”。但就是这“罪魁祸首”，在油田开发上则“上天为害，入地为宝”。

因为二氧化碳具有两面性，利

用得好则是利，否则是害，关

键在于如何趋利避害，充分发

挥二氧化碳的有利作用。

几年来，胜利油田等国内

外许多油田应用二氧化碳驱油

取得了重大突破，初步实现

了规模化应用，成功地使其

“上天为害”转变为“入地为

宝”。

将燃煤发电厂的烟气二氧

化碳捕集起来，经过提纯、液

化后，用于驱动地下的原油，

提高低渗透油田采收率，既减

少碳排量，又可为油田获取廉

价的二氧化碳气源。2009年12

月月初，这样一套装置在胜利

油田发电厂开工建设。专家称

其为“燃煤发电厂烟气二氧化

碳捕集纯化装置”，2010年建

成后，每年可使胜利油田减少

二氧化碳排放3万多吨。

据工程承建方胜利工程设

计咨询公司张建介绍，“燃煤

发电厂烟气二氧化碳捕集纯

化技术”，是在中国石化“低

渗透油藏二氧化碳驱提高采收

率”先导试验研究成果的基础

上形成的。二氧化碳驱油是提

高低渗透油田采收率的主要

方法之一，可以提高采收率

10%~20%。胜利油区目前有

低渗透油藏7.67亿吨，占总资

源量的15.4%，自“九五”以

来，每年新增的1亿吨探明储

量中，低渗透新增探明储量都

在2000万吨左右。但是由于二

氧化碳气源不稳定，无法满足

大规模推广二氧化碳驱油技术

的需求。将胜利发电厂烟气中

的二氧化碳捕集纯化，可以确

保提供稳定廉价的二氧化碳气

源。

研究表明，二氧化碳被

注入井下后，约有50%~60%

被永久封存于地下，剩余的

40%~50%则随着油田伴生气返

回地面。但通过原油伴生气二

氧化碳捕集纯化，可将伴生气

二氧化碳回收，并就地回注驱

油，进一步降低了二氧化碳驱

油成本。

电厂烟气二氧化碳捕集纯

化技术，中国石化具有完全自

主知识产权。它的推广应用，

为今后胜利油田大规模开展二

氧化碳驱油提供了稳定的气源

保障和技术保证，同时每年减

少碳排放3万多吨，也让这项

技术具有良好的社会效益。

经济效益同样可观。据地

质部门预测，到“十一五”

末，“低渗透油藏二氧化碳驱

油提高采收率”重大先导试验

区——纯梁高89-1块采出程

度可达30%，比弹性开采提高

20.5%，增产原油34.85万吨。

助力生物柴油发展

用微藻“吃掉”二氧化碳

废气生产生物柴油，这个极具

前景的构想正在步入现实。北顾永强 毕新忠 范力 陈晋峰

京新奥科技发展有限公司申报的微藻二氧化碳减排技术研发与示范课题在北京通过科技部组织的专家评审。该课题利用热电厂、化工厂排出的二氧化碳等废气养殖含油微藻，提取微藻油脂，用以制备生物柴油，研究成果在2010年上海世博会上进行了示范，并得到世人的一致好评。

此前，美国能源部长朱棣文于2010年7月17日访问了新奥集团，他对二氧化碳减排技术表现出浓厚的兴趣，并参观了微藻制备生物柴油技术的藻种培养室和基因工程实验室。

该示范项目将以煤电厂和化工厂等二氧化碳排放大户为基地，实现二氧化碳就地吸收和资源化，用以生产生物能源。微藻快速热解油的氢含量高于木材或农作物秸秆，而氧含量较低，其热值是木材或农作物秸秆的1.5倍，且性质稳定。微藻热解油中还含有多种通过常规石油化工合成路线不易合成的物质，可从中提取高附加值的化工产品或具药用价值的产品。该技术将为最终采用生物和工程技术生产可再生能源，同时解决环境污染问题提供科学依据。

据该项目高级顾问朱真启介绍，藻类含有大量的生物油脂，也就是植物油，部分品种含油达70%，而且它们的光合作用效率高，生长迅速。一年能种三季的玉米非常罕见，但藻类只需10天、最多两周就可完成一个生长周期。研究表明，每公顷土地上，玉米的年产油量只有120升，大豆稍

高，为440升，而藻类可达1.5

万~8万升，是玉米的数百倍。

因此，如果能找到最适宜的品

种，再加上培育得当，藻类将

是非常有潜力的生物柴油来

源。

目前，生物柴油刚经历了

一段从“广受追捧”到“广受

质疑”的波折。利用玉米、大

豆等提炼乙醉和生物柴油的技

术，虽解决了碳排放问题，却

造成“与粮争地”的后果，

“生物柴油加剧粮食危机”的

论断日益引起关注。因此，新

的生物柴油来源成为全球的热

门课题，国内科技界也在抓紧

研发。目前来看，比玉米、大

豆更有潜力的“生物油田”，

可能不在土壤中，而在水里。

我国在能源微藻基础研究

方面有很强的力量，拥有一大

批淡水和海水微藻种质资源，

在微藻大规模养殖方面已走在

世界前列。另外，中科院大连

化物所等在产氢微藻，中国海

洋大学、清华大学等单位在产

油微藻方面具有一定工作基

础。

同时，关于微藻制油更宏

大的项目也正在酝酿之中。不

久前，中国科学院与中国石化

联合召开了微藻生物柴油成套

技术项目启动会，近期要完成

小试研究，2015年前后实现户

外中试装置研发，远期将建设

万吨级工业示范装置。届时，

海洋微藻的能源化利用将有望

成为“后石油时代”破解能源

危机的一把钥。

水污染治理建新功

北京的“翠湖湿地”是住

房与城乡建设部批准的国家级

城市湿地之一，这里使用“集

成水路污水处理技术”对进入

湿地的污水进行治理，其重要

原料是二氧化碳。

该项技术的发明人是第三

世界科学院院士许靖华。他提

出了有别于其他的污水处理思

路：有没有可能以废治废？如

果让二氧化碳与污水结盟，会

产生什么样的结果?

由于二氧化碳融入水中可

促其酸化，降低水的PH值，这

样就从根本上抑制了不适宜弱

酸环境的蓝藻、绿藻等污染藻

类的生长，促进适宜弱酸环境

的硅藻生长。硅藻在生长过程

中既能够净化污水，又是鱼虾

的饵料，有利于发展生态渔业

产业链。当然，光这样水质还

不够好，应该再加一道水转换

器装置，加快污水过滤流速，

在高水力负荷下过滤、吸附掉

水中剩余的少量污染物。最

终，水重新成为好水，而二氧

化碳也被藻类和鱼类“固化”

了。现在，通过使用这项污水

处理技术，北京稻香湖景酒店

每天处理污水400-500吨，北

京翠湖湿地公园每天处理污水

600-800吨，东莞示范工程每

天处理污水1000 吨。

据了解，这项技术特别适

用于城市污水和废气的综合治

理。循环经济最重要的一点，

就是要将废物、废气循环利

用。当前被指定为全球气候变

化“罪魁祸首”的二氧化碳，

完全可以用来处理污水，做生

物燃料的“生产原料”。 目