二氧化碳捕集(Carbon Capture),又称碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS),是指在大气和封闭空间之间建立一股虚拟管道,将非燃烧状态下产生的大量二氧化碳捕集、精选、经过处理和储存,阻止其进入大气层而实现减排的技术。随着科学技术的发展,CCS技术不仅可以实现对大气中二氧化碳的捕集和储存,还可以利用二氧化碳产生电能、石油及天然气等化石燃料,改变其原自然状态,从而实现清洁能源的普及。目前,CCS技术在保障能源的安全用量、减少大气污染物排放和全球气候变化等诸多方面都发挥着重要作用。
二氧化碳捕集技术通常分为四个主要步骤:捕集、运输、储存和监测。第一步是把二氧化碳从燃料燃烧产生的烟雾中捕集出来,一般使用冷凝和烟灰滤筒,以及吸附剂或Faujasite技术将二氧化碳从烟雾中捕集出来。第二步是将捕集的二氧化碳通过管道运输到封闭的空间储存系统中。第三步是将储存的二氧化碳安全的储存起来,可以有效的阻止大气中的二氧化碳进入地下。第四步是使用完整的储存系统实施监测,及时发现和纠正存储现象中出现的变化和漏洞。
从常规的历史烟雾发电机到吨级的耐火材料窑煤炉,以及利用催化转化的燃料,现代的二氧化碳捕集技术为大气污染减排带来了深远的影响。它不仅能够极大地减少大气污染物的排放,而且能够有效地利用二氧化碳资源,从而改变了源源状态,发挥出更多的经济价值。随着技术水平的提高,越来越多的工厂实施二氧化碳捕集的范围也在拓展,以便超越限制,准备好应对气候变化带来的挑战,从根本上解决温室气体排放和大气污染问题。