要實(shí)現(xiàn)碳中和，主要有兩大端口——排放和吸收。

在排放端，降低二氧化碳等溫室氣體的排放量，如提高工業(yè)、電力的能源效率，開發(fā)利用可再生能源，減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴；在吸收端，針對受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素限制而難以完全避免的部分碳排放，通過碳捕集和封存（CCS）、植樹造林等方式，增加生物庫和水圈庫的碳吸收能力。

其中，吸收端的碳捕集和封存就是我們所說的碳儲(chǔ)存。

隨著CCS的發(fā)展，人們對二氧化碳再利用（utility）環(huán)節(jié)的認(rèn)識有所提高，并逐漸向碳捕獲、利用與封存（CCUS）方向發(fā)展，碳儲(chǔ)存技術(shù)的內(nèi)涵更為豐富。

那么，本要排放到大氣中的二氧化碳，是怎么被存起來的？

這與二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)緊密相關(guān)。當(dāng)溫度超過31.1℃、壓力超過7.38 MPa時(shí)，二氧化碳將以超臨界狀態(tài)存在（即超臨界流體，介于氣體和液體之間），密度大、粘度低，流動(dòng)性好、擴(kuò)散性強(qiáng)。這種特性使得捕集和儲(chǔ)存二氧化碳成為可能。

目前的碳儲(chǔ)存技術(shù)，主要包括四個(gè)環(huán)節(jié)：

*捕集

捕捉環(huán)節(jié)多集中在化工、鋼鐵、電力、礦物制造、煤炭行業(yè)，這一環(huán)節(jié)成本較高，一般有燃燒前、燃燒后和富氧燃燒捕捉三種方式。

燃燒前捕集，是等煤炭在汽化爐中汽化后，利用固體吸附劑或化學(xué)溶劑將二氧化碳與其他氣體分離，再將其冷卻加壓為超流體，整個(gè)過程理論上是零碳排放的；燃燒后捕集同樣采用先分離、后提取的程序，但針對的是化石燃料燃燒產(chǎn)生的工業(yè)廢氣中的二氧化碳；富氧燃燒捕集是在富含氧氣的條件下燃燒化石燃料，煙氣主要由水蒸氣和高濃度二氧化碳構(gòu)成，更易于分離。

*運(yùn)輸

捕集二氧化碳后，需要用管道、船舶或罐車運(yùn)輸?shù)竭x定的埋存地點(diǎn)。在整個(gè)碳儲(chǔ)存技術(shù)成本中，運(yùn)輸環(huán)節(jié)所占比例相對較低。

*封存

封存環(huán)節(jié)直接關(guān)系二氧化碳能否長期、安全保存，因此選址問題至關(guān)重要。完整的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、適宜的儲(chǔ)存容量、良好的封存層、儲(chǔ)存點(diǎn)物質(zhì)是否與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等等，都是碳儲(chǔ)存選址要重點(diǎn)考慮的因素。

目前，較理想的封存場所主要有深部含鹽水層、廢棄油氣田及煤層和海洋。

其中，海洋儲(chǔ)存是將二氧化碳以固體二氧化碳水合物形態(tài)注入超深層海域，當(dāng)海水深度超過3000米時(shí)，二氧化碳密度將大于海水密度，最終沉積海底；廢棄油氣、煤層和地下鹽水層都屬于地質(zhì)封存。據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）估計(jì)，2000-2050年，廢棄油氣層能夠容納全球二氧化碳排放總量的45%，廢棄煤層容納量約占排放總量的2%，地下鹽水層可容納排放總量的20%-500%，埋藏潛力最大。

在不同場所，二氧化碳的儲(chǔ)存機(jī)制也有所不同。比如，要想在深部含鹽水層儲(chǔ)存二氧化碳，含水層上部需蓋有隔水層或弱透水層，頂部至少在800m以下，才能保證不影響地下水資源。

封存過程還能帶來新“收獲”。

將二氧化碳注入廢棄油氣層后，原油體積膨脹、粘度降低、易于流動(dòng)，有利于殘留油氣推出。這一過程就是二氧化碳驅(qū)油（CO?-EOR），既能有效儲(chǔ)存二氧化碳，還能提高油田采收率，僅在我國就可增加7億-14億噸采儲(chǔ)量。

相似的功效還體現(xiàn)在煤層儲(chǔ)碳上。煤層表面對二氧化碳的吸附能力約是對甲烷吸附能力的2倍，這種特性使得二氧化碳注入煤層后能讓甲烷轉(zhuǎn)變游離狀態(tài)，從而增加甲烷氣體的產(chǎn)出率。

【注：另有比較常見的封存方式，如：礦物碳化封存，即用二氧化碳與堿性礦物反應(yīng)，生成碳酸鹽礦物來進(jìn)行封存。但其封存效率極低，又需要大量礦石，發(fā)展前景相對有限。】

*利用

除了注入封存場所，捕集來的二氧化碳還可以循環(huán)再利用，如人工降雨、制造化肥、果蔬冷藏保鮮等。

碳儲(chǔ)存技術(shù)環(huán)節(jié)。中國21世紀(jì)議程管理中心（2021）