捕获二氧化碳的方法

为了保护环境，减少二氧化碳的排放，人类想出了各种各样的方法。今天，纽瑞德特气小

将介绍捕获二氧化碳气体的方法。目前，捕获二氧化碳是一项成熟的技术，然后压缩并不

难，但通过船舶或管道运输，储存在废弃的油田和天然气矿山或盐层下(saline formation)，

仍然需要评估和发展。这是一个权宜之计，只是成熟低碳技术发展和形成之前的过渡实践。

即便如此，它仍然离商业化还有很长的路要走，这种大型的回收和储存设施还没有出现。

以下是一些与化学相关的实践。

燃烧后捕捉法

燃烧后产生的废气(或烟道气)；flue gas)它不仅是二氧化碳，还包括氮气、氧气和水蒸气，

所以需要分离。常见的方法是利用胺作为溶剂吸收二氧化碳，然后通过加热释放二氧化碳，

这样得到的二氧化碳就足够纯净，不需要处理就可以直接储存。但这种做法需要能量消耗，

目前大约需要25%的发电厂能量，所以仍然没有大型的商业转移设施。其他方法包括利用

薄膜技术分离气体，或使用固体吸附剂，这些都需要新材料的开发，仍处于研究阶段。另

一项潜在的新技术，采用化学循环法(chemical looping)，如图2所示，首先使用金属粉

末颗粒和氧反应产生金属氧化物，然后将金属氧化物进入燃烧室，当煤反应时，碳氧化产

生二氧化碳，金属氧化物恢复回金属，不仅产生二氧化碳非常纯，金属也可以回收利用。

这种方法避免了进入空气或纯氧气，间接利用金属氧化物提供氧气，从而避免了气体纯化

的问题。如果使用石油或天然气，产生的水蒸气不难分离。但该方法涉及固体金属、金属

氧化物摩擦反应腔和输送管道造成的损坏，仍需工程师设计克服。化学循环利用金属与空

气中的氧反应成氧化物，然后将金属氧化物进入燃烧室，与煤进行氧化还原反应，产生纯

二氧化碳和可回收的还原金属。

燃烧前捕捉法

这种方法是先不完全燃烧煤炭，产生一氧化碳和氢气（称为水煤气），然后进入水蒸气和

一氧化碳进行水煤气转化反应(water-gas shift reaction；)，产生氢和二氧化碳，通过吸

附去除二氧化碳，剩余的氢作为燃料。该方法所面临的主题，包括二氧化碳的分离，减少

该方法所消耗的能量，以及设计适合氢作为燃料的工具，仍需开发。

燃氧捕捉法(oxyfuel capture)

这种方法基本上需要用纯氧气和石油或天然气燃烧，烟道气仍然含有过多的氧气，可以回

收利用，优点是最终只产生二氧化碳和水蒸气。然而，制造纯氧非常耗能，炉具的设计仍

需改进。

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