碳中和背景下，碳捕集、利用與封存（CCUS）是應對全球氣候變化的關鍵技術之一，各國紛紛加大研發力度。但受成本和規模，以及地質條件限制，這一技術的商業化發展一直受限制。
近日，一家名叫Carbon Clean，專注開發CCUS技術的公司，獲得美國能源巨頭雪佛龍（Chevron Corporation）的投資。
Carbon Clean 成立于2009 年，總部位于倫敦，在西班牙、印度和美國設有辦事處。它專注于提供碳捕獲、分離和儲存服務。
該公司已被英國政府三次出資支持，共提供了500萬英鎊的資金。同時CEMEX、威立雅等行業領導者與之建立了合作伙伴關系，并獲得WAVE、Marubeni和BLUME等公司1600萬美元的股權投資。
Carbon Clean聲稱，其目標是在煉油、水泥和鋼鐵等難以減排的能源密集型行業，在減排方面發揮關鍵作用，并降低碳捕獲所需的成本和碳足跡。
該公司的技術已經在世界各地超過44個地點進行了規模化驗證，包括位于英國、美國、日本、德國、印度、挪威和荷蘭的工廠。它已經為印度Tuticorin堿性化工和化肥有限公司交付了世界上最大的工業規模碳捕獲和利用工廠。
為何傳統難以商業化的CCS技術，卻受到如此追捧？Carbon Clean的商業前景的核心秘密是什么？
這需要了解一下Carbon Clean的新一代CCS技術。
1．完全模塊化的結構
Carbon Clean是為水泥、鋼鐵、煉油廠和廢物能源等難以減排的行業提供碳捕獲解決方案的全球領導者。與現有解決方案相比，該公司具有經濟高效的碳捕集的專利技術——一種完全模塊化的技術CycloneCC™，能夠大大降低碳捕獲的成本。
公司宣稱，Carbon Clean 提供的解決方案可將 CO2 的回收和捕集成本降低約 50%，采用的CycloneCC™技術可以防止90%以上的碳排放進入大氣層，使重工業脫碳成為可能。
被捕獲的碳可以作為原材料生產其他商品，例如，通過與水和爐渣混合來制造建筑材料。或者直接回到工業管道，將工業廢物轉化為新的收入，這被稱為循環碳經濟（CCE）。該公司也因此上榜普華永道英國邁向零碳的50家初創企業名單。
CycloneCC™ 專為重工業而設計，特別是那些具有中小型排放點源的工業，例如鋼鐵、水泥、來自廢物的能源、煉油廠等，是一種完全模塊化的緊湊型碳捕集技術。
它采用了兩種工藝強化技術的突破性組合：旋轉填充床 (RPB) 和胺促進緩沖鹽溶劑 (APBS-CDRMax®)。兩者都是成熟的技術，但當它們一起使用時，可以確保CycloneCC™ 比傳統的碳捕獲方法更有效，在降低成本的同時匹配性能，可以防止90%以上的碳排放進入大氣層。
該設備尤其適合那些工廠空間有限、不能擺放多余的大型設備，同時對成本較為敏感的企業。
在成本方面，聯合國歐洲經濟委員會的技術簡報指出，CCUS不同設施的捕集成本差異甚大，每噸捕集成本在10-100美元間。該技術允許將資本支出和運營支出降低高達50%，將捕獲成本平均降低到30美元/噸。
在時間安排上，模塊化系統由制造商在場外預制，集裝箱化并交付到準備安裝的現場，將隨時交付安裝，并且可以在不到八周的時間內全面運行。這最大限度地減少了現場中斷和安全問題，并促進了更快的許可。
在空間利用上，它也是一個可擴展的解決方案，該技術提供標準設計容量，允許公司根據其脫碳軌跡添加單元，分階段實現其目標所需的投資。此外，該技術使用強化溶劑減小整個系統的尺寸，使占地面積減少5倍。
Carbon Clean聯合創始人兼首席執行官Aniruddha Sharma說：由于許多工廠的空間有限，廣泛采用CCUS的最大障礙已經損害了現有技術的規模和成本。CycloneCC™正在通過世界上最小的工業碳捕獲解決方案打破這些障礙。
Carbon Clean還開發了一種碳捕集即服務 (CCaaS) 模型，提供全鏈碳捕集服務。該模型為客戶提供了一種流線型和簡單的碳捕集方法——支付捕獲的碳噸數以及向客戶提供服務的所有方面。通過整個供應鏈的戰略合作伙伴關系和Carbon Clean的模塊化技術，客戶可以在更長的時間內為CCUS項目提供資金，并逐步擴大規模以實現其排放目標。
2．要實現凈零排放， CCUS每年要捕獲76億噸碳
僅僅依靠節能減排、發展可再生能源并不能實現零排放或者凈零排放。國際能源署（IEA）發布的《2050年凈零排放：全球能源行業路線圖》報告預計，CCUS技術是唯一能夠在發電和工業生產過程中大幅減少化石燃料碳排放的解決方案。 全球碳捕集將從2020年的4000萬噸/年，增長至2050年的76億噸/年，減排量和減排潛力巨大。IEA認為全球要實現凈零排放或者碳中和，CCUS二氧化碳捕獲、利用和封存要占到15%-30%。
中國國際工程咨詢有限公司高級工程師張建紅也表示，“二氧化碳的去除主要依靠自然過程吸收、生態碳匯和工程封存。假如2060年我國每年排放20億~25億噸二氧化碳，根據目前觀測比例，自然過程可以吸收13億噸，如果生態系統吸收8億噸，那么剩余的4億噸左右的二氧化碳，需要通過CCUS等技術實現碳中和。“
CCUS技術對實現碳中和目標必不可少。CCUS技術是未來化石能源大規模減排的核心技術、關鍵技術，也是未來我們國家實現碳中和的托底技術。
CCUS技術與其他CO2減排技術相比的優勢首先在于其巨大的減排潛力。CCUS在技術成熟的前提下有可能實現凈零排放。在零排放甚至負排放等減排情景下，CCUS成為不可或缺的技術，并且是實現凈零的最后一環。
CCUS在促進煤清潔利用、二氧化碳強化驅油（EOR）以及二氧化碳強化采煤層氣（ECBM）等利用方式下具有重要作用，有可能對油氣、燃煤發電、煤化工等行業起到明顯的助推作用，對世界能源供給具有戰略意義。
CCUS技術本身面臨的挑戰也是其相對于其它減排技術的劣勢，較為顯著的是高成本、整體技術不成熟等問題。
3．CCUS技術如何發展
從技術創新角度來看：CCUS將會在材料的創新、工藝或設備的改進上取得突破，這些新進展將使得投資運營成本降低的同時提高捕集效率。據睿咨得公司預測，CCUS 技術可以處理當前全球生產和經營活動產生的碳排放的60%。
現有的技術主要針對工業生產碳排放，若要實現全部二氧化碳捕集，則需要發展大氣中二氧化碳直接捕集及生物能源技術。全球二氧化碳地質埋存潛力巨大，理論埋存量可達11.5萬億噸，足以消化人類目前生產和生活產生的二氧化碳排放量，當前最需要做的是投資項目跨越技術和經濟性障礙。
從產業集成角度來看：探索CCUS 與可再生能源和儲能系統集成可行性與發展潛力。未來多元供能體系的穩定性與持續性要求對儲能與多能互補技術提出要求，探索我國可再生能源+CCUS、儲能+CCUS的集成技術新方向，構建低碳多元功能體系。
碳捕集工廠的模塊化成為CCUS技術領域的發展趨勢。與所有工業技術一樣，CCUS的單位成本在很大程度上受到規模經濟的影響。要推動CCUS增長和擴張，就需要更多經濟型的小規模碳捕集工廠，既可以小規模運行，又不會引發巨大損失。
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