评估CCS技术的有效性与可行性

目前，世界各国都在致力于CCS的研究开发和技术示范工作，但对于该领域的研究和探索尚处于起步阶段。

1）发展CCS/CCUS面临的两大难题

CCS面临着两大难题：一是高成本、高能耗、无效益（见图4-7），二是储存的长期安全性和可靠性不确定。目前CO2封存利用的主要方法有地下封存、矿石封存、工业利用、生物固定、陆地生态系统储存等，特别是在项目封存选址、生态环境影响、环境监测、泄漏事故应急等环节的环境风险监管不足。再则，其CCUS项目的投资过大，难于较快回报等，对CCUS发展形成制约。

图4-7　燃烧后CO2捕集成本（资料来源：IEA，2001）

据国际能源署的资料，1986年非洲喀麦隆地震引发1.2×106 t的CO2从尼奥斯湖中泄漏出来，导致170人死亡；阿尔及利亚Salah项目的CO2封存工程现场监测数据表明，每年地表的拱起达5 mm；美国得克萨斯州的油田高压注射钻井附近频繁发生微地震现象等。随着越来越多类似问题的暴露，让人们更难以预料CO2地质封存可能存在的风险，CO2的封存将成为未来大规模推广CCS难以逾越的主要障碍。图4-8所示为CCS的4个潜在风险（泄漏、地表拱起、诱发地震、咸水层破坏）。

图4-8　CCS的4个潜在风险

2）驱油和封存的性质差别(www.xing528.com)

虽然目前CO2驱油被认为是一种较好的CO2埋存方法，但CO2驱油（即将CO2注入油层以提高采油率）和封存有着本质区别，即驱油对CO2的封存作用最长不超过40年，而CCS封存的时间跨度可达到几百年甚至几千年；并且驱油所用CO2约2/3会回到地表，而CCS封存可以将CO2永久封存于地下。因此CO2驱油只是短时期内开展CCUS项目的权宜之计，不能当作长期性的CCS封存方法。

3）不确定性的地质影响增加风险

CO2地质封存存在诸多的不确定性和潜在的风险。CO2地质封存的地层深度一般超过1 000 m。CO2注入后，与地层中原有的岩石、地下水发生化学反应，并持续地增加地层的孔隙压力，这将破坏地层原始的渗透压力、应力、温度等物理化学平衡，带来的长期地质影响难以估量。不确定性的地质影响导致的风险包括如下几个方面：

第一，CO2会沿断层或储层上方的盖层裂隙渗透而泄漏。

第二，长期的注入可能会导致地表拱起。

第三，CO2注入岩层中后，溶于地下水，会改变地下水的化学性质，并且形成碳酸，可能会导致岩层中的金属、硫酸矿物或氯化物等成分运移，使得岩层中矿物成分和结构变化，从而人为影响地质结构的长期稳定。

第四，在较高的孔隙压力情况下，岩体内储存了大量弹性势能，如果受到微地震或其他因素导致内部弹性势能突然释放，容易诱发较大地震，一般CCS项目对灾害等的抵御能力低下，存在较大安全隐患。例如，美国科罗拉多州的Rangely油田的现场测试表明，将液体注入多孔介质中能够诱发微地震活动。

显然，市场需要更经济的CO2处理处置。

国内研究者者提出，大规模的CO2减排不应是CCS，而应该是CCU，也就是把CO2作为一种资源，在低能耗、低成本条件下利用CO2矿化转化天然矿物和固体废物联产出高附加值的化工产品，真正实现CO2的高效利用，包括氯化镁矿化CO2联产盐酸和碳酸镁、固废磷石膏矿化CO2联产硫基复合肥等技术。