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何為海洋地質(zhì)碳封存?二氧化碳如何在海底安家?記者探訪揭秘

媒體:半島都市報(bào)  作者:王麗平
專業(yè)號(hào):林森
2024/7/8 6:55:04

7月7日,青島市海洋地質(zhì)碳封存工程研究中心、青島市海洋地質(zhì)碳封存重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在青島揭牌,這是我國(guó)首個(gè)以海洋地質(zhì)碳封存為主要方向的工程研究中心和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

何為海洋地質(zhì)碳封存?又是如何讓二氧化碳在海底安家呢?記者采訪了我國(guó)海域二氧化碳地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)工作牽頭負(fù)責(zé)人、青島海洋地質(zhì)研究所研究員、青島市海洋地質(zhì)碳封存工程研究中心和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳建文,為大家揭秘海底碳封存。

我國(guó)海域二氧化碳地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)工作牽頭負(fù)責(zé)人、青島海洋地質(zhì)研究所研究員、青島市海洋地質(zhì)碳封存工程研究中心和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳建文

我國(guó)海域碳封存潛力達(dá)2.58萬(wàn)億噸

陳建文介紹,海洋地質(zhì)碳封存通俗來(lái)講就是將工業(yè)生產(chǎn)、能源利用等過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳捕集,然后壓縮灌注到海底并將其永久封存于海底。

“海洋地質(zhì)碳封存因?yàn)槠錆摿Υ?、安全性高、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小等特點(diǎn),已是全球CCUS的重點(diǎn)發(fā)展方向?!标惤ㄎ慕榻B。

陳建文(站立著)在指導(dǎo)學(xué)生

沿海地區(qū)是我國(guó)工業(yè)集聚區(qū)域,也是二氧化碳集中排放區(qū)域,占到全國(guó)碳排放總量的47%。由于沿海省市特殊的地質(zhì)條件和人口密集,其陸地上很難找到合適的碳封存場(chǎng)地。而我國(guó)海域發(fā)育眾多的沉積盆地為二氧化碳地質(zhì)封存提供了有利條件。

去年,自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局首次發(fā)布我國(guó)海域二氧化碳地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)結(jié)果。這份評(píng)價(jià)結(jié)果就是由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所牽頭完成的。

“這是我國(guó)首次利用實(shí)測(cè)資料對(duì)中國(guó)海域開(kāi)展的系統(tǒng)、全面的二氧化碳潛力評(píng)價(jià),也建立了適合我國(guó)海域地質(zhì)條件的地質(zhì)碳封存潛力與適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)體系,系統(tǒng)評(píng)價(jià)了我國(guó)海域三個(gè)級(jí)別地質(zhì)碳封存潛力,基本查明我國(guó)海域地質(zhì)碳封存資源家底?!标惤ㄎ慕榻B,評(píng)估結(jié)果表明,我國(guó)海域碳封存潛力達(dá)2.58萬(wàn)億噸?!斑@為我國(guó)二氧化碳海底封存提供了巨大空間,對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和具有重要意義,也為我國(guó)沿海省市碳中和提供重要路徑。”

二氧化碳超臨界狀態(tài)輸送

那如何讓二氧化碳在海底安家呢?陳建文向記者做了通俗解讀,首先我們需要在海底尋找到能儲(chǔ)存二氧化碳的地方,二氧化碳在海底主要封存于沉積盆地,其封存的介質(zhì)有咸水層、不可采的煤層等,其中咸水層的封存量占二氧化碳地下封存量的90%以上。同時(shí),咸水含水層之間的相對(duì)隔水層有較好的封閉條件,是二氧化碳封存的主要區(qū)域。

海底碳封存示例圖

海底的位置選好了,陸地上的二氧化碳就可以向那里輸送了。首先要對(duì)捕集來(lái)的二氧化碳用機(jī)器進(jìn)行壓縮,壓縮成密度接近液體而粘度接近氣體的超臨界狀態(tài),“這樣體積縮小了,也便于運(yùn)輸?!?/p>

然后將壓縮了的二氧化碳通過(guò)運(yùn)輸車或者管道運(yùn)送到海洋作業(yè)平臺(tái),在那里存放,并用鉆井逐步將其灌注到找好的咸水層中。

陳建文介紹,灌注的速度不能過(guò)快,超臨界狀態(tài)的二氧化碳有一定的流動(dòng)性,但在海底巖層中的滲透還是需要時(shí)間的,要讓其慢慢在巖層中流動(dòng)。

據(jù)了解,目前我國(guó)已經(jīng)有一個(gè)海底碳封存示范工程——珠江口盆地恩平15-1油田碳封存示范工程,它的啟動(dòng)標(biāo)志著我國(guó)初步形成了海上二氧化碳注入、封存和監(jiān)測(cè)的全套技術(shù)和裝備體系。陳建文介紹,該示范工程從去年6月份開(kāi)始正式灌注,二氧化碳年封存量達(dá)30萬(wàn)噸,日最大灌注量達(dá)到20萬(wàn)方。

其實(shí)在國(guó)際上,早有國(guó)家實(shí)施二氧化碳封存,如挪威、丹麥等國(guó)家在北海海床下進(jìn)行碳封存。據(jù)報(bào)道,挪威的斯萊普耐爾項(xiàng)目自1996年灌注以來(lái)已累計(jì)超過(guò)2000萬(wàn)噸二氧化碳,年封存量100年萬(wàn)噸,該項(xiàng)目還在持續(xù)灌注中。

期望啟動(dòng)南黃海千萬(wàn)噸級(jí)海洋地質(zhì)碳封存項(xiàng)目

陳建文介紹,從全球來(lái)看,海洋地質(zhì)碳封存的發(fā)展大致分為4個(gè)階段,包括理論研究階段、潛力評(píng)價(jià)階段、工程示范階段和商業(yè)應(yīng)用階段。我國(guó)目前處于潛力評(píng)價(jià)階段的早期和工程示范階段的探索期,未來(lái)在實(shí)現(xiàn)海底碳封存方面我們還有很長(zhǎng)路要走。

“去年我們已經(jīng)在南黃海選出4個(gè)區(qū)帶,今年將在這4個(gè)區(qū)帶的基礎(chǔ)上優(yōu)選場(chǎng)地,為未來(lái)建設(shè)離岸碳封存示范工程做好基礎(chǔ)?!标惤ㄎ谋硎荆拔磥?lái),依托兩個(gè)海洋地質(zhì)碳封存科技創(chuàng)新平臺(tái),我們將著力構(gòu)建海洋地質(zhì)碳封存全鏈條技術(shù)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體系,研發(fā)配套裝備與儀器設(shè)備。希望在青島市政府統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和市雙碳產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的框架下, 2027年啟動(dòng)南黃海千萬(wàn)噸級(jí)海洋地質(zhì)碳封存項(xiàng)目,2030年推動(dòng)項(xiàng)目落地實(shí)施,助力青島綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。”

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