实现碳达峰碳中和目标,是一场深刻的经济社会系统性变革。2020年9月以来,国家推出了一系列“双碳”政策措施,做出了一系列部署和推动。党的二十大提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。面对着我国每年排放100多亿吨的巨量二氧化碳,实现碳中和,任重道远。实现“双碳”宏伟目标,召唤着重大技术创新和突破。可喜的是,这样的原始创新和颠覆性技术呼之欲出,一项具有世界意义的碳中和托底技术取得重大突破。
2022年12月25日,全球首个、国际领先的“二氧化碳化学链矿化利用及长期稳定固碳CMUS/CCUS技术研究与示范项目”,在山西大同建成,并一次性成功通过了电力行业严格规范的168小时运行验收,连续生产出优质绿色固碳型碳酸钙产品。这标志着由我国原始创新的二氧化碳化学链矿化捕集利用与封存技术在技术创新和工程化上取得了重大突破,未来将为低能耗、低成本、规模化、可持续地减排二氧化碳提供科学可靠的技术支撑。
这一技术创新项目,采用原初科技(北京)有限公司自主研发的、达到国际领先水平的化学链矿化CMUS/CCUS专利技术,以工业固废电石渣为原料,利用专有循环介质溶液,进而与电厂烟气中的二氧化碳反应,生产高纯度微米级绿色碳酸钙产品。整个过程中,电厂烟气无需经过捕集提纯,循环介质溶液可以反复循环使用。该项目年捕集利用与固化火电厂排放的二氧化碳1000吨,生产出具有良好经济价值的绿色固碳型碳酸钙2300余吨。项目核心指标二氧化碳矿化吸收率(脱碳率)高达90%以上,实在令人振奋。可实现二氧化碳大规模减排、大宗固废减量化、生成高附加值绿色固碳产品三大目标。
这个CMUS/CCUS技术中试项目的成功,实现了五个全球第一:一是全球火电厂第一个先进高效矿化技术路线的CCUS项目取得成功;二是在全球CCUS技术和工程中,第一个无需提纯提浓二氧化碳就直接固碳;三是全球第一个采用化学链循环矿化的CCUS 技术,工艺过程绿色低耗;四是全球第一个设计使用国际领先水平的高效YMR矿化反应器,矿化反应2分钟就快速生成绿色低碳碳酸钙产品,且脱碳率高达90%以上;五是全球火电厂第一个以工业固废为矿化固碳原料、实现固废资源化与大规模永续固碳有机融合的CCUS项目。
该项目也已通过了由中国循环经济协会组织的技术成果评价。评委会由中国工程院院士金涌先生和中国科学院院士费维扬先生担任联合主席,郝吉明院士、孙丽丽院士等共9位权威专家组成。评价委员会主要结论:该技术和项目通过工艺和工程创新,构建了二氧化碳高效矿化资源循环新模式,成功研发了工业烟气二氧化碳矿化钙基固废制备碳酸钙的应用技术与装备,技术难度大,复杂程度高,对我国应对气候变化、实现“碳达峰碳中和”目标具有重要意义。该项目具有自主知识产权,专利设备达到国际领先水平,建议建设工业化示范装置。目前,公司已进入工业化项目部署阶段,首个10万吨级项目已完成可行性研究,进入工艺设计阶段。在碳中和技术赛道上,原初科技技术研发与工业化应用进程优于同行业其他企业,优势地位明显。
这项二氧化碳化学链矿化利用及长期稳定固碳CMUS(是一项先进高效的CCUS技术),模仿自然界的矿化固碳路线,采用循环化学链工艺,以盐溶液和原初科技的独家助剂为循环介质,将工业尾气中的二氧化碳和含钙工业固废,如电石渣、钢渣等,或富含钙镁碱土的自然矿石,通过仅需2分钟的高效湿法间接矿化反应,得到绿色低碳碳酸钙。本项目的矿化产品绿色低碳碳酸钙可以广泛应用在建筑、塑料、橡胶、造纸、涂料等行业,并能作为3D打印材料使用,市场容量巨大。相较于传统开山或煅烧工艺生产的碳酸钙,每1吨绿色矿化固碳产品,可减少二氧化碳排放1.03吨,相当于种植15亩森林每天所固定的碳排放量。
与传统二氧化碳捕集提纯封存CCS技术相比较,该CMUS技术将二氧化碳气体转化为碳酸钙固体,这一方面可以实现长期稳定固碳,回收并固化的二氧化碳不会重新释放到大气中;另一方面,产出的绿色低碳碳酸钙产品,具有较高的经济价值和广泛的应用市场,可以实现较好的技术经济效益,因此,也确保了项目的绿色可持续性。原初科技这项CMUS技术拥有14项专利,曾在世界最权威碳移除技术创新大赛XPRIZE Carbon Removal竞赛中从1135项技术中脱颖而出,入选全球TOP 60(前60)的创新技术,原初科技公司是入选全球前60强的唯一一家矿化固碳技术路线的中国企业。
原初科技这项CMUS/CCUS技术具有五大优势和特色:
1.大规模:单个项目可实现减排二氧化碳10万吨级-100万吨,目标是解决以亿吨计的巨量CO2排放问题;
2.长期稳定固碳:回收并固化的CO2不会重新释放到大气中,可真正实现永续固碳;
3.碳负 Carbon Negative :捕集利用与封存的CO2量远大于系统能耗带来的碳排放;
4.经济可持续:生成高附加值的绿色固碳型产品,既丰富绿色产业链,又使绿色技术更具竞争力和可持续性。
5.应用工况场景灵活:适用于火电、钢铁、石化、化工、水泥等多个重点排放行业。
原初科技公司也正在与央企、国企和民企开展大规模矿化固碳技术CMUS/CCUS技术合作,实施多个10万吨级及以上工业化示范项目。随着该技术成果的大力推广和应用,为重点行业每年解决上亿吨碳排放问题的宏伟愿景,将在不远的未来,成为现实。在减排和固化封存巨量二氧化碳的同时,还能实现固废的大规模减量和资源循环利用,以废治废、变废为宝。这项技术在助力我国实现“双碳”重大战略目标中完全可堪当重任,既是碳中和领域的颠覆性技术,也是循环经济领域的颠覆性技术。
利用和发挥好这项具有国际领先水平的我国原始创新CMUS/CCUS技术,在宏观上至少有三大重要意义:首先,该技术实现了多个关键突破,具有国际领先水平,在全球碳减排与碳中和中可堪当重任,使我国成为该技术赛道上的真正领跑者;其次,这一技术能够实现二氧化碳的真正规模化减排,将为我国从碳排放强度减排向碳排放总量减排提供坚实技术支撑,是实现碳达峰的硬技术和实现碳中和的托底技术;第三,该技术可以极大拓展传统产业发展空间,特别是破除国际上的“碳约束”声音干扰,为“一带一路”建设做出积极贡献。
当前,我国面临巨大的“双碳”压力。2020年9月以来,国家推出了一系列政策措施,有序开展碳达峰碳中和工作,国家做出了一系列部署和推动。党的二十大提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。面对着我国每年排放100多亿吨的巨量二氧化碳,实现碳中和,任重道远。要实现碳达峰、碳中和,需要统筹抓好三个关键:一是通过发展可再生能源实现源头低碳无碳;二是通过开展节能降耗实现过程减碳降碳;三是通过实施二氧化碳捕集利用和封存(CCUS)实现末端固碳除碳。大力发展和创新CCUS技术,是我国在保障能源安全的前提下实现碳中和的“托底”手段,也是实现绝对碳减排、确保2030年前碳达峰的“硬技术”,必须走“技术为王”之道。
我们完全有理由相信,这项原始创新、国际领先的CMUS/CCUS技术必将在碳中和大赛道上引领发展,以硬技术托起碳中和一片天,堪当大任,大有可为!
(来源：新视线)
