英国能在碳捕获、利用和储存方面引领世界吗?

碳捕获、利用和储存(CCUS)是实现净零排放的关键。没有碳排放，许多难以减少的产业几乎不可能脱碳。

在英国，CCUS还处于起步阶段，但如果它能够迅速成熟，它将在支持雄心勃勃的2050年净零目标方面发挥关键作用，并使英国成为一项改变游戏规则的技术的全球中心。技术创新是开启具有挑战性的经济学并帮助建立可行商业模式的关键。

这是探索木头Mackenzie / OgTC报告的五部分系列的第三个，金博宝1缩小差距:技术为一个净零北海。填写表格下载CCUS章节和2050年的路径。或者继续读下去，看看主要主题的总结。

CCUS:高的希望，高的门槛

CCUS技术可以防止数百万吨的二氧化碳进入大气。但经济学受到挑战。具有高资本成本和长时间的许多计划项目已经被搁置甚至被遗弃。

但有可能将工业过程的排放量减少多达90％，Ccus仍然是脱碳策略的组成部分。英国气候变化委员会（CCC）将每年176吨二氧化碳的储存目标设定为2050年，与目前水平小于0.5吨。

这是一个很高的门槛，但实现这一目标将是实现净零排放的关键，并使一个真正的综合能源系统成为可能。特别是，它将通过促进氢的生产来启动氢经济蓝色的氢。

实现这一愿景需要政策激励和重大投资。商业可行的商业模式需要碳价格上涨，我们估计整个价值链中900亿英镑的资本支出。

UKCS是一个成熟的油气地区，拥有丰富的基础设施和经验，可以提供很多东西。但要建立一个高效的产业，必须同时开发多种技术。

第一代碳捕获:高成本和低经济激励

第一代碳捕获或分离技术是资本密集型技术，碳足迹大。该技术已经应用了几十年，但主要应用于提高采收率(EOR)或饮料行业，这些领域要么直接使用捕获的二氧化碳，要么产品标准要求其分离。在后一种情况下，由于没有动力储存二氧化碳，大部分二氧化碳被排放了出来。

目前，全球仅有少数海上采油项目，而且英国大陆架上没有一个。低二氧化碳浓度水平和空间限制意味着在海上部署该技术在物流和经济上都不可行。因此，英国研究、开发和资助的重点是在国内。

然而，一些技术挑战影响着碳捕获的经济性。例如:

• 气流中二氧化碳的浓度越低，分离所需的捕获表面积、资本成本和能量就越高。
• 污垢后燃烧气流，例如在发电厂中发现的燃烧燃气流需要昂贵的预处理处理单元来过滤杂质。
• 第一代捕获技术主要是化学胺溶剂，胺可以在污染物的存在下迅速消耗。

新兴捕获技术（第二代和第三代）可以减轻这些挑战 - 这些挑战 - 这些挑战包括聚合物膜，固体吸附剂方法和环路技术。

想了解更多关于第二代和第三代碳捕集技术的信息，请填写表格完整阅读本章。

利用北海基础设施运输二氧化碳

将CCU建立成可行的行业，需要大量的基础设施，将气体从源头携带到海上封存网站。

全球有超过8000公里的二氧化碳输送管道。大多数都在美国大陆。相比之下，北海只有两条管道，都位于挪威境内(连接Equinor在Sleipner和Snøhvit的两个二氧化碳储存点)。然而，英国大陆桥有巨大的机会通过改造其广泛的石油和天然气基础设施来节省资本成本。天然气管道和二氧化碳管道之间的差异很小，主要集中在维持安全性和资产完整性所需的控制水平。Acorn项目(由Pale Blue Dot牵头，壳牌(Shell)、道达尔(Total)、Chrysaor和麦格理集团(Macquarie Group)支持)已经在探索这条道路。

或者，储罐可以在较长的距离上运输CO 2，尽管较少量。运输可以将UKCS资源开放到更广泛的封存市场;然而，它可能意味着目前大容量船只的重大重新设计，甚至可以建立新的更大的运输船。

存储 - 充满潜力的水库

北海的蓄水层和枯竭的水库使其成为碳储存的天然目的地。根据全球碳捕捉与封存研究所的数据，英国的二氧化碳排放量约为7.8万吨，其中约10%来自已枯竭的油气田。

运营商已经在合适的存储地点收集了几十年的数据，但仍存在技术和知识上的差距。其中一个挑战是需要对CO2在不同岩石结构和注入地点的运移和行为进行更稳健的模拟。该行业还缺乏一套标准的工具和指导方针来建立长期监测。

存储的主要技术挑战和创新差距是什么?阅读整章以了解更多信息。

CO2利用 - 寻找新市场

CCUS要想成为一个独立的产业，就必须利用捕获的碳，要么通过现有的方法，要么通过寻找新的市场。

在海上，二氧化碳的主要用途是提高原油采收率(EOR)，这涉及到向岩层中注入加压流体或气体，将困在岩石孔隙中的石油挤出。在全球范围内，超过2.6亿吨的二氧化碳通过提高采收率(EOR)被隔离，其中大部分是在美国的陆地上。

EOR在UKC上使用，但运营商依赖于易于注射材料，例如水，相关气体或聚合物，而不是捕获的CO2，并且摄取缓慢。经济学目前看起来不利，因此与海上的后勤挑战和缺乏运营二氧化碳捕获项目。

在陆地上，捕获的碳是制造蓝色的关键氢，新的市场正在开放。例如，由于相关规定，海洋部门正在探索低碳燃料，比如直接从二氧化碳中生产甲醇。

英国会成为全球CCUS行业的焦点吗

发展CCUS不仅对英国实现净零目标至关重要，它在英国境外也具有重要意义。

随着估计的储存潜力足以解除近200年的二氧化碳排放，英国可以成为全球枢纽。引领发展中的CCUS行业的方式将使英国储存来自欧洲和其他地方的气体，因为其他国家看起来脱碳。

在价值链的另一端，英国也在发挥主导作用。200多名CCU学术学院正在全国各地的机构工作，以制定CCUS研究，旨在出口知识和技术。

凭借地质优势和几十年的油气经验，英国可以使CCUS在国内外取得成功。

英国如何将CCUS发展成为世界领先的产业?要了解更多，请阅读我们报告的CCUS章节，缩小差距:技术为北海净零。这包括:

• CCUS技术路线图至2050
• CO2存储技术挑战
• 捕获技术的改进潜力
• CCU的投机技术

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