二氧化碳捕集与矿化利用研究进展.pptx

二氧化碳捕集与矿化利用研究进展主讲人：

目录01.二氧化碳捕集技术02.矿化利用途径03.研究进展概述04.应用领域拓展05.挑战与机遇06.未来发展趋势

二氧化碳捕集技术01

物理吸收法膜分离技术溶剂吸收技术利用特定溶剂如胺类化合物吸收二氧化碳，通过温度或压力变化实现溶剂再生和CO2分离。使用选择性透过膜，根据二氧化碳与其他气体分子大小或溶解度差异进行分离捕集。低温蒸馏法通过降低温度使二氧化碳从混合气体中冷凝分离出来，适用于高浓度CO2源的捕集。

化学吸收法使用单乙醇胺（MEA）等胺基化合物作为吸收剂，通过化学反应捕集二氧化碳，广泛应用于工业排放控制。胺基吸收剂的应用研究不同化学性质的吸收剂，优化其浓度、循环速率和再生条件，以提高二氧化碳捕集效率和降低能耗。吸收剂的选择与优化在化学吸收法中，吸收剂与二氧化碳反应后需要再生，通过加热等方法释放二氧化碳，恢复吸收剂活性。溶剂再生过程010203

膜分离技术选择合适的膜材料是提高CO2捕集效率的关键，研究者正致力于开发新型高效膜材料。膜材料的选择与优化设计高效的膜组件和集成系统，以增强膜分离技术在工业中的应用潜力和稳定性。膜组件的设计与集成分析膜分离过程中的能耗，以优化操作条件，降低整体捕集成本，提高技术的经济可行性。膜分离过程的能耗分析

矿化利用途径02

矿物碳酸化利用微生物如蓝细菌等在自然条件下将二氧化碳转化为碳酸盐矿物，实现二氧化碳的固定。利用矿物与二氧化碳反应生成的中间产物，如氢氧化钙，进一步与二氧化碳反应形成碳酸盐。通过化学反应直接将二氧化碳与镁或钙基矿物结合，形成稳定的碳酸盐，如碳酸钙。直接矿化法间接矿化法生物矿化过程

合成有机物利用二氧化碳合成甲醇等有机物，进一步转化为生物燃料，如合成柴油，减少化石燃料依赖。生产生物燃料01二氧化碳可作为原料合成聚碳酸酯等塑料前体，为生产可降解塑料提供新的途径。合成塑料前体02二氧化碳矿化利用可合成多种药物中间体，如环碳酸酯，用于合成各类药物，拓展药物合成路径。制造药物中间体03

直接利用技术01二氧化碳可与氢气反应生成甲醇等合成燃料，为能源领域提供清洁燃料选项。合成燃料02利用二氧化碳作为原料，可以生产尿素、聚碳酸酯等化学品，拓展其应用范围。生产化学品03在食品工业中，二氧化碳被用作碳酸饮料的碳酸化剂，以及在冷藏和保鲜中作为冷却剂。食品工业应用

研究进展概述03

国际研究动态国际上，CCUS技术不断取得突破，如直接空气捕集技术的开发，为大规模减少大气中的二氧化碳提供了可能。CCUS技术的创新应用例如，冰岛的CarbFix项目成功将捕集的二氧化碳注入地下，与玄武岩反应转化为稳定的碳酸盐矿物，实现了商业化运作。矿化利用的商业化案例

国际研究动态诸如“全球碳捕集与封存研究院”等国际组织推动了跨国界的研究合作，加速了CCUS技术的全球部署。不同国家和地区针对CCUS技术的政策和法规不断更新，如欧盟的碳边界调整机制，对国际研究动态产生重要影响。国际合作项目推进政策与法规的国际影响

国内研究成就中国科学家成功开发出新型高效二氧化碳捕集材料，显著提升了捕集效率。CCUS技术突破01国内多个省份启动了二氧化碳矿化利用示范项目，将CO2转化为有用的建筑材料。矿化利用项目02国家层面出台多项政策，为二氧化碳捕集与利用研究提供资金支持和税收优惠。政策与资金支持03

技术创新点利用特定酶的催化作用，加速二氧化碳与矿物质的反应，实现高效矿化。酶促矿化技术通过电化学方法，将二氧化碳还原为甲醇或其他有价值的化学品，提高资源利用率。电化学还原技术开发新型固态吸附材料，如金属有机框架(MOFs)，以提高捕集二氧化碳的效率和选择性。固态吸附材料

应用领域拓展04

建筑材料二氧化碳固化混凝土利用二氧化碳与水泥反应固化，开发出的新型混凝土，既减少温室气体排放，又增强材料性能。碳酸钙建材生产通过二氧化碳矿化技术生产碳酸钙，用于制造各种建筑材料，如砖块、板材等，环保且经济。CO2基泡沫塑料将二氧化碳转化为泡沫塑料，用于隔热、隔音等建筑材料，提供了一种可持续的材料替代方案。

石油开采二氧化碳注入油层可增加油藏压力，提高石油采收率，此技术已在多个油田得到应用。提高采收率01利用二氧化碳驱油技术，既可提高石油产量，又能减少二氧化碳排放，实现双重效益。减少温室气体排放02在石油开采过程中，将二氧化碳注入地下封存，有助于减少大气中的温室气体，同时提高油井产量。地下封存潜力03

农业应用二氧化碳作为植物光合作用的原料，适量增加可促进作物生长，提高产量。提高作物产量通过二氧化碳矿化技术，可以改善土壤的透气性和保水性，有利于作物根系发展。改良土壤结构在农业生产中应用二氧化碳捕集技术，有助于减少温室气体排放，实现农业可持续发展。温室气体减排

挑战与机遇05

技术难题分析提高二氧化碳捕