探索低碳科技，为地球降温！广州“院士专家校园行”走进校园开展双碳科普

1天前

5月19日，一场聚焦绿色低碳的科学探索活动在广州校园拉开帷幕。中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员彭平安带来了题为《碳捕集、碳利用、碳封存》的专题科普讲座，用通俗易懂的讲解，为同学们揭开了双碳目标背后核心关键技术——碳捕集利用与封存技术（CCUS）的面纱，带领在场师生开启了一场“为地球降碳”的绿色科技探究之旅。

本次活动是广州“院士专家校园行”暨白云科技方舟校园行的启动活动，由广州市科协、广州市教育局、中国科学院广州分院、团市委共同主办，广州市科学技术发展中心、广州院士活动中心、广州市广播电视台、白云区科协、白云区教育局、白云区城管局、广州市第六十五中学承办。

活动现场，彭平安院士受聘成为“广州青少年科学导师”，还与第六十五中学的学生代表一起种下凤凰木，以此传递绿色低碳理念，同时寄语青年学子，希望大家能像凤凰一样振翅高飞，在科学的广阔天空中勇敢追寻探索。

为什么要捕捉二氧化碳？——碳中和目标的托底技术

提出“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的目标，是我国为应对全球气候变化作出的庄严承诺。但从目前的主流减排路径来看，新能源替代技术不仅存在技术突破的不确定性，还受发展周期的限制，而依靠陆地、海洋生态系统自然吸收二氧化碳的方式，可挖掘的增汇空间也十分有限。要达成碳中和目标，除了节能提效、产业升级、新能源替代之外，还有一项必不可少的技术，那就是碳捕集利用与封存技术CCUS。

CCUS是碳捕集、碳利用与碳封存技术的统称，覆盖了从二氧化碳捕集、运输，到资源化利用或是地质封存的完整产业链。作为让化石能源实现低碳化利用的唯一可行技术，CCUS不仅是碳中和目标的“托底”技术，还能保障我国能源供给安全，为新能源全面替代争取宝贵的时间窗口，同时也能为钢铁、水泥这类难以大幅减排的行业提供可行的减排方案。IPCC历次发布的报告都明确提出，如果缺少CCUS技术，全球碳中和目标将很难实现。

怎样捕捉二氧化碳？——丰富的技术路线与全球实践探索

碳捕集是整个CCUS流程的第一步。彭平安院士向同学们介绍了多种不同的捕集技术：工业分离法主要用于分离天然气中的二氧化碳，后捕集技术多用于钢铁、水泥和燃煤发电行业，此外还有富氧燃烧、化学循环燃烧等不同技术路线。

目前，美洲、欧洲、亚太等多个地区都已经建成了多个大型碳捕集项目。捕捉得到的二氧化碳，一部分被用于生产化肥、添加到食品饮料当中，还有一部分被用来提高石油开采的采收率。彭院士也坦诚地告诉同学们，现阶段碳利用对气候调控的作用十分有限，真正实现降碳的核心环节在于碳封存——也就是将二氧化碳安全地封存到地下深处。

捕捉到的二氧化碳要如何处理？——核心聚焦地质碳封存

地质碳封存，就是把二氧化碳压缩成超临界流体（压力达到70bar），封存在地下800米以下的地层当中。这项技术对封存场地的条件要求较高，需要场地有合格的储层、盖层，同时断层活动较少。目前碳封存主要分为提高石油采收率、枯竭油气田封存、深部咸水层封存、玄武岩封存等不同类型。彭院士介绍：“中国具备巨大的地质碳封存潜力，仅深部咸水层就可以封存约2.4万亿吨二氧化碳，枯竭气田可以封存约153亿吨，油田可以封存约51亿吨。”

把二氧化碳封存在地下，会不会有安全问题？面对同学们可能存在的疑问，彭院士坦诚回应：封存场地确实存在渗漏、地质灾害、影响生态等风险，但这些风险都可以通过科学手段严格管控。他向同学们介绍了完整的风险管控流程：选址阶段就会全面分析盖层、圈闭、断层的条件；封存之前会开展地质模拟，预测可以封存量和地层最高压力；封存过程中会在二氧化碳中添加示踪剂，用地球物理方法实时监测地下的变化；封存完成后还会打监测井、布设监测台站，甚至会动用碳卫星从太空持续监测。彭院士强调：“科学选址、全流程监测，是保障地质碳封存安全的必要条件。”

广东的探索：向海洋争取封存空间，打造海相封存示范高地

CCUS技术对广东平稳实现碳中和目标有着极为重要的意义。彭平安院士指出，广东拥有得天独厚的海相地质封存条件：广东毗邻南海，拥有珠江口盆地等多个近海沉积盆地，这些盆地的储层埋深合适、储集空间大、孔隙度高，和上覆的泥岩盖层匹配度好，且构造活动稳定，是非常理想的碳封存场地。

结合广东的产业发展特点，彭院士提出了三点发展建议：一是尽快启动10万-100万吨级的碳封存示范工程，重点研发新一代低能耗、低成本的碳捕集技术，完善场地风险管控和长期监测体系；二是推进雷州半岛玄武岩封存的基础研究，为广东拓展多元化的碳封存路径；三是编制全省CCUS/CCS集群发展规划，结合粤东、粤西新增煤电布局和珠三角石化、钢铁、水泥产业分布，搭建集约化的碳捕集、运输和封存网络。

本次讲座将前沿双碳科技和国家发展战略紧密结合，不仅给同学们普及了CCUS技术的相关科学知识，更展现了我国在绿色低碳领域的科技担当。彭平安院士鼓励同学们多多关注气候变化和能源转型议题，认真学习科学知识，未来可以投身碳中和相关事业，为建设美丽中国贡献自己的青春力量。

广州“院士专家校园行”活动介绍

广州“院士专家校园行”是由广州市科学技术协会、广州市教育局、中国科学院广州分院联合主办的品牌科普活动，致力于弘扬科学家精神、完善科教协同育人机制、推动教育科技人才一体化发展、培育基础研究后备力量。活动自2017年3月启动以来，已经先后邀请包括欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正（中国香港）、方滨兴、杜如虚（中国香港）、林浩然、叶玉如（中国香港）、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚、张培震、罗锡文、苏国辉、何宏平、汤涛、刘超、武向平、徐星、陈勇、庄巍、朱敏、刘嘉麒、李永舫、陈新、彭平安等28名院士在内的180多位不同领域的科技工作者，为近40万名中小学生开展了近千场科普讲座，是广州市深化科学教育改革，推动教育、科技、人才“三位一体”协同发展的重要实践。