在全球为应对气候变化、全力推进碳减排的进程中，烟气补集技术作为削减二氧化碳排放的关键路径，愈发凸显其重要性。近期，一系列烟气补集项目取得关键突破，为能源产业迈向绿色转型注入新的活力。
创新碳捕集技术将应用于海外冶金项目
中冶南方都市环保工程技术股份有限公司成功研发出 “工业气源高效低能耗二氧化碳捕集” 技术，目前该技术已做好准备，即将在 “一带一路” 的一个海外冶金项目中投入使用。碳捕集是借助技术手段，从工业排放源或者大气里分离并捕获二氧化碳的过程。此技术主要面向燃煤电厂、钢铁、水泥等高排放行业，二氧化碳捕集率超过 90%，能够获取纯度达 99.5% 的二氧化碳，相比国际同类技术，成本降低了 30%，处于行业先进水平。
我国钢铁行业每年的碳排放总量在全国碳排放总量中占比约 15%。钢铁企业排放的废气成分复杂，含有焦油、硫化物、煤气（一氧化碳）、二氧化碳以及其他杂质。当前，碳捕集方式主要有化学吸收、物理吸收、物理吸附、膜分离、深冷分离等，其中化学吸收法技术成熟度高且应用最为广泛。其原理是以有机胺作为吸附剂，在较低温度（一般为 40℃）时吸收二氧化碳，在 100 - 110℃的较高温度下将二氧化碳释放出来。这些捕集到的二氧化碳经过冷凝压缩，可转化为工业级纯度的生产原料。然而，过去化学吸收法存在能耗高、腐蚀性强以及捕碳成本较高的问题。
为此，中冶南方都市环保研发团队与浙江大学携手合作，积极探索解决方案。在湖北金盛兰钢厂的热风炉旁，研究团队在 40℃以上的高温环境中反复进行试验。历经两年努力，成功调配出兼顾高效与性价比的吸附剂配方。新技术捕获的二氧化碳应用领域广泛，在钢铁企业中，可替代氩气和氧气用于转炉炼钢，有助于提升钢材品质；在化工领域，二氧化碳与氢气结合催化合成甲醇，成为塑料、纺织品的原料；经过进一步精馏提纯，能得到食品级二氧化碳，可用于啤酒、气泡饮料，形成绵密的气泡。即便一时无法全部消纳，也可将其 “锁” 进地下岩层进行封存。据测算，传统碳捕集技术的原液成本为 3 万 - 5 万元 / 吨，而新技术将成本降至 2 万 - 3 万元 / 吨，整体能耗降低 40%，成本压减 30%。以一座 2500 立方米容积的高炉应用为例，结合冶金工艺调整，这套系统可减少高炉 30% 的碳排放。
煤电烟气变压吸附碳捕集技术达国际领先
由国家能源集团低碳院和浙江公司共同完成的 “煤电烟气变压吸附碳捕集技术” 研究成果，经中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定，达到国际领先水平。煤电烟气具有流量大、二氧化碳浓度低的特点，针对这一难题，低碳院 CCUS 中心和浙江公司宁海电厂组建联合团队，开展 “高性能吸附材料 - 低能耗捕集工艺 - 万吨级成套技术示范” 的全链条创新研究，成功打通了煤电烟气低压吸附碳捕集技术从实验室研发到规模化应用的关键环节。
团队研发出具有特定微孔结构、适用于低压环境的高性能碳基二氧化碳捕集吸附剂制备技术，形成了以 “低压吸附 + 真空再生 + 快速循环” 为主要特点的煤电烟气低能耗变压吸附碳捕集工艺。同时，通过系统优化集成，项目团队联合科环集团龙源环保，在宁海电厂建成国内首个万吨级煤电烟气低压吸附碳捕集工业示范装置，受到行业的广泛关注与积极评价。该技术具有能耗低、启停快、系统运行稳定、无二次污染、可全部由电能驱动等优势，是全球范围内备受瞩目的新一代碳捕集技术之一。
烟气多污染物治理耦合碳捕集技术获大奖
中国环境保护产业协会组织评审的 2024 年度环境技术进步奖获奖名单公布，由江苏中创清源科技有限公司等单位共同完成的 “烟气多污染物深度治理耦合高效碳捕集技术研发与工程示范” 项目荣获一等奖。2022 年，中创清源携手河北建滔能源发展有限公司、清华大学环境学院，共同建设燃煤锅炉全烟气低浓度碳捕集协同污染物深度治理项目。该项目采用清华大学新一代碳捕集专利技术，充分利用园区余热，在实现锅炉烟气多污染物深度治理的基础上，进行全烟气量碳捕集。其年捕集二氧化碳可达 20 万吨，碳捕集率超 90％。捕集的二氧化碳全部回用于醋酸生产系统，实现企业内部 “碳排放 — 捕集 — 利用” 的闭环循环。目前，该项目已建成并投入使用，通过二氧化碳规模化、经济化循环利用，确保了低能耗、低物耗、低排放的连续稳定运行，成为行业内烟气多污染物深度治理耦合高效碳捕集技术研发与工程的示范典型。
这些烟气补集项目与技术的新进展，彰显了不同场景下烟气补集技术的可行性与巨大潜力。随着技术持续创新与完善，烟气补集有望在更多领域得以推广应用，助力全球碳减排目标的达成，为人类可持续发展贡献关键力量。未来，相关企业和科研机构将持续加大研发投入，推动烟气补集技术朝着更低成本、更高效率的方向发展，进一步提升其在应对气候变化中的效能。
