人類社會(huì)工業(yè)化之后，因化石能源的大量使用，空氣中二氧化碳濃度快速增加。與此同時(shí)，全球氣溫升高0.6℃，二氧化碳對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)達(dá)到55%，成為導(dǎo)致氣候變暖的主要因素。

　　近些年，全世界每年向大氣中排放的二氧化碳總量已近300億噸，其中約20億噸被海洋所吸收，陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收約7億噸，人工利用量不足10億噸，二氧化碳排放量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大自然的平衡極限。降低二氧化碳在大氣中的濃度，減少排放量，已成為全球共同面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。亡羊補(bǔ)牢，為時(shí)不晚。人類已經(jīng)開始采取減排措施，對(duì)二氧化碳進(jìn)行捕集、利用或封存。

　　碳捕集就是捕獲和收集化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳。根據(jù)捕集二氧化碳的工序不同，可分為燃燒前捕集、燃燒后捕集和氧化燃燒三類。

　　其中，燃燒后捕集技術(shù)相對(duì)成熟，但存在成本高、能耗高、占地大等缺點(diǎn)。燃燒后捕集主要用于燃燒鍋爐和汽輪機(jī)發(fā)電等場(chǎng)合，將二氧化碳從燃料在空氣中燃燒后產(chǎn)生的煙道氣中分離出來。目前的分離方法有多種，包括溶劑吸收法、固體吸附法、低溫蒸餾法、膜分離法等。比較成熟的化學(xué)吸收法早已在天然氣處理、氫氣和氨氣生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用。傳統(tǒng)的膜分離法則利用某些聚合材料，如醋酸纖維、聚砜等制成的薄膜，通過氣體間滲透率的不同來分離氣體。膜分離法關(guān)鍵是要研發(fā)對(duì)二氧化碳滲透性和選擇性高的膜材料。根據(jù)實(shí)際情況，也可將上述兩種或多種分離方法結(jié)合起來，發(fā)揮各種分離方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展出新一代的集成分離技術(shù)，提高分離效率和效益。

　　燃燒前捕集，就是讓氧氣或空氣在一定條件下氣化或重組燃料，讓氧氣與碳元素結(jié)合生成二氧化碳，讓生成的氫氣作為供能物質(zhì)，適合二氧化碳排放強(qiáng)度較低的場(chǎng)合，能耗和技術(shù)要求不高。

　　氧化燃燒法是指，為燃燒過程提供充足的氧氣，讓碳與氧充分反應(yīng)生成二氧化碳，但其能耗和成本高，有待改進(jìn)。

　　以上方法分離出的二氧化碳會(huì)經(jīng)過吸收和壓縮，便于儲(chǔ)存或利用。碳儲(chǔ)存主要有2個(gè)途徑：地下儲(chǔ)存和深海儲(chǔ)存。由于目前還有很高的成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，碳儲(chǔ)存技術(shù)在應(yīng)用中受限不少。

　　二氧化碳給人留下的印象多是“廢氣”“溫室氣體”等反面角色。其實(shí)，二氧化碳在冶金、石油、化工、電子等領(lǐng)域都有著極其廣泛的用途。 其中，二氧化碳的化學(xué)利用是將其轉(zhuǎn)化為大宗基礎(chǔ)化學(xué)品，如有機(jī)燃料、高分子材料等。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的二氧化碳化學(xué)利用項(xiàng)目，包括合成尿素、水楊酸、無(wú)機(jī)碳酸鹽等。利用二氧化碳作為碳源，通過加氫還原合成甲烷、甲醇、甲酸和低碳烷烴等氣體或者液體燃料，實(shí)現(xiàn)碳利用的良性循環(huán)，可以減少對(duì)化石燃料的依賴，有助于自然界的碳平衡，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。利用二氧化碳合成有機(jī)碳酸酯，可廣泛用于鋰離子電池的電解液，還可用作汽油或柴油添加劑等。

　　目前，二氧化碳合成全降解塑料是全球關(guān)注的熱門技術(shù)。作為高科技環(huán)保產(chǎn)品，這種完全生物降解塑料可在自然界完全降解，并在很多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)塑料，如用于一次性包裝、一次性醫(yī)用材料、餐具等方面。相比傳統(tǒng)塑料制品大多以石油為原料，且用后不易降解，運(yùn)用該技術(shù)可部分代替石油，直接生產(chǎn)全降解塑料制品，既減少二氧化碳的排放，節(jié)約石油資源，又能從根本上解決塑料所造成的“白色污染”危害，是一種值得推薦的典型循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

　　碳捕獲、封存或利用是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一，受到各國(guó)高度重視。把生產(chǎn)中排放的二氧化碳進(jìn)行提純，投入到新的生產(chǎn)過程中，將二氧化碳資源化，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，循環(huán)再利用，是今后技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的基本趨勢(shì)。

　　總之，二氧化碳等溫室氣體的減排及其資源化利用已成為國(guó)際能源技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的熱點(diǎn)。借助化工技術(shù)對(duì)二氧化碳進(jìn)行資源化利用，不僅能削減它對(duì)環(huán)境的危害，還能制備出化工材料和產(chǎn)品，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，這是二氧化碳“輪回”的再生之路。

　?。ㄗ髡邌挝唬簢?guó)務(wù)院機(jī)關(guān)事務(wù)管理局）