5月19日，一場聚焦綠色低碳的科學(xué)探索活動在廣州校園拉開帷幕。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員彭平安帶來了題為《碳捕集、碳利用、碳封存》的專題科普講座，用通俗易懂的講解，為同學(xué)們揭開了雙碳目標(biāo)背后核心關(guān)鍵技術(shù)——碳捕集利用與封存技術(shù)（CCUS）的面紗，帶領(lǐng)在場師生開啟了一場“為地球降碳”的綠色科技探究之旅。

本次活動是廣州“院士專家校園行”暨白云科技方舟校園行的啟動活動，由廣州市科協(xié)、廣州市教育局、中國科學(xué)院廣州分院、團(tuán)市委共同主辦，廣州市科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心、廣州院士活動中心、廣州市廣播電視臺、白云區(qū)科協(xié)、白云區(qū)教育局、白云區(qū)城管局、廣州市第六十五中學(xué)承辦。

活動現(xiàn)場，彭平安院士受聘成為“廣州青少年科學(xué)導(dǎo)師”，還與第六十五中學(xué)的學(xué)生代表一起種下鳳凰木，以此傳遞綠色低碳理念，同時寄語青年學(xué)子，希望大家能像鳳凰一樣振翅高飛，在科學(xué)的廣闊天空中勇敢追尋探索。

為什么要捕捉二氧化碳？——碳中和目標(biāo)的托底技術(shù)

提出“2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)，是我國為應(yīng)對全球氣候變化作出的莊嚴(yán)承諾。但從目前的主流減排路徑來看，新能源替代技術(shù)不僅存在技術(shù)突破的不確定性，還受發(fā)展周期的限制，而依靠陸地、海洋生態(tài)系統(tǒng)自然吸收二氧化碳的方式，可挖掘的增匯空間也十分有限。要達(dá)成碳中和目標(biāo)，除了節(jié)能提效、產(chǎn)業(yè)升級、新能源替代之外，還有一項必不可少的技術(shù)，那就是碳捕集利用與封存技術(shù)CCUS。

CCUS是碳捕集、碳利用與碳封存技術(shù)的統(tǒng)稱，覆蓋了從二氧化碳捕集、運輸，到資源化利用或是地質(zhì)封存的完整產(chǎn)業(yè)鏈。作為讓化石能源實現(xiàn)低碳化利用的唯一可行技術(shù)，CCUS不僅是碳中和目標(biāo)的“托底”技術(shù)，還能保障我國能源供給安全，為新能源全面替代爭取寶貴的時間窗口，同時也能為鋼鐵、水泥這類難以大幅減排的行業(yè)提供可行的減排方案。IPCC歷次發(fā)布的報告都明確提出，如果缺少CCUS技術(shù)，全球碳中和目標(biāo)將很難實現(xiàn)。

怎樣捕捉二氧化碳？——豐富的技術(shù)路線與全球?qū)嵺`探索

碳捕集是整個CCUS流程的第一步。彭平安院士向同學(xué)們介紹了多種不同的捕集技術(shù)：工業(yè)分離法主要用于分離天然氣中的二氧化碳，后捕集技術(shù)多用于鋼鐵、水泥和燃煤發(fā)電行業(yè)，此外還有富氧燃燒、化學(xué)循環(huán)燃燒等不同技術(shù)路線。

目前，美洲、歐洲、亞太等多個地區(qū)都已經(jīng)建成了多個大型碳捕集項目。捕捉得到的二氧化碳，一部分被用于生產(chǎn)化肥、添加到食品飲料當(dāng)中，還有一部分被用來提高石油開采的采收率。彭院士也坦誠地告訴同學(xué)們，現(xiàn)階段碳利用對氣候調(diào)控的作用十分有限，真正實現(xiàn)降碳的核心環(huán)節(jié)在于碳封存——也就是將二氧化碳安全地封存到地下深處。

捕捉到的二氧化碳要如何處理？——核心聚焦地質(zhì)碳封存

地質(zhì)碳封存，就是把二氧化碳壓縮成超臨界流體（壓力達(dá)到70bar），封存在地下800米以下的地層當(dāng)中。這項技術(shù)對封存場地的條件要求較高，需要場地有合格的儲層、蓋層，同時斷層活動較少。目前碳封存主要分為提高石油采收率、枯竭油氣田封存、深部咸水層封存、玄武巖封存等不同類型。彭院士介紹：“中國具備巨大的地質(zhì)碳封存潛力，僅深部咸水層就可以封存約2.4萬億噸二氧化碳，枯竭氣田可以封存約153億噸，油田可以封存約51億噸?！?/p>

把二氧化碳封存在地下，會不會有安全問題？面對同學(xué)們可能存在的疑問，彭院士坦誠回應(yīng)：封存場地確實存在滲漏、地質(zhì)災(zāi)害、影響生態(tài)等風(fēng)險，但這些風(fēng)險都可以通過科學(xué)手段嚴(yán)格管控。他向同學(xué)們介紹了完整的風(fēng)險管控流程：選址階段就會全面分析蓋層、圈閉、斷層的條件；封存之前會開展地質(zhì)模擬，預(yù)測可以封存量和地層最高壓力；封存過程中會在二氧化碳中添加示蹤劑，用地球物理方法實時監(jiān)測地下的變化；封存完成后還會打監(jiān)測井、布設(shè)監(jiān)測臺站，甚至?xí)佑锰夹l(wèi)星從太空持續(xù)監(jiān)測。彭院士強(qiáng)調(diào)：“科學(xué)選址、全流程監(jiān)測，是保障地質(zhì)碳封存安全的必要條件?！?/p>

廣東的探索：向海洋爭取封存空間，打造海相封存示范高地

CCUS技術(shù)對廣東平穩(wěn)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)有著極為重要的意義。彭平安院士指出，廣東擁有得天獨厚的海相地質(zhì)封存條件：廣東毗鄰南海，擁有珠江口盆地等多個近海沉積盆地，這些盆地的儲層埋深合適、儲集空間大、孔隙度高，和上覆的泥巖蓋層匹配度好，且構(gòu)造活動穩(wěn)定，是非常理想的碳封存場地。

結(jié)合廣東的產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點，彭院士提出了三點發(fā)展建議：一是盡快啟動10萬-100萬噸級的碳封存示范工程，重點研發(fā)新一代低能耗、低成本的碳捕集技術(shù)，完善場地風(fēng)險管控和長期監(jiān)測體系；二是推進(jìn)雷州半島玄武巖封存的基礎(chǔ)研究，為廣東拓展多元化的碳封存路徑；三是編制全省CCUS/CCS集群發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合粵東、粵西新增煤電布局和珠三角石化、鋼鐵、水泥產(chǎn)業(yè)分布，搭建集約化的碳捕集、運輸和封存網(wǎng)絡(luò)。

本次講座將前沿雙碳科技和國家發(fā)展戰(zhàn)略緊密結(jié)合，不僅給同學(xué)們普及了CCUS技術(shù)的相關(guān)科學(xué)知識，更展現(xiàn)了我國在綠色低碳領(lǐng)域的科技擔(dān)當(dāng)。彭平安院士鼓勵同學(xué)們多多關(guān)注氣候變化和能源轉(zhuǎn)型議題，認(rèn)真學(xué)習(xí)科學(xué)知識，未來可以投身碳中和相關(guān)事業(yè)，為建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)自己的青春力量。

廣州“院士專家校園行”活動介紹

廣州“院士專家校園行”是由廣州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、廣州市教育局、中國科學(xué)院廣州分院聯(lián)合主辦的品牌科普活動，致力于弘揚科學(xué)家精神、完善科教協(xié)同育人機(jī)制、推動教育科技人才一體化發(fā)展、培育基礎(chǔ)研究后備力量?；顒幼?017年3月啟動以來，已經(jīng)先后邀請包括歐陽自遠(yuǎn)、張景中、陳新滋、劉人懷、鐘世鎮(zhèn)、黃乃正（中國香港）、方濱興、杜如虛（中國香港）、林浩然、葉玉如（中國香港）、吳碩賢、劉煥彬、徐義剛、張培震、羅錫文、蘇國輝、何宏平、湯濤、劉超、武向平、徐星、陳勇、莊巍、朱敏、劉嘉麒、李永舫、陳新、彭平安等28名院士在內(nèi)的180多位不同領(lǐng)域的科技工作者，為近40萬名中小學(xué)生開展了近千場科普講座，是廣州市深化科學(xué)教育改革，推動教育、科技、人才“三位一體”協(xié)同發(fā)展的重要實踐。

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原標(biāo)題：《給地球降碳！廣州“院士專家校園行”開啟綠色“碳”索之旅》

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