2022年中国CCUS技术应用现状分析：在“碳中和”目标下固碳混凝土前景广阔[图]

2022年国内固碳混凝土经济性及主要项目应用分析[图]

二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。CCUS在二氧化碳捕集与封存(CCS)的基础上增加了“利用(Utilization)”，这一理念是随着CCS技术的发展和对CCS技术认识的不断深化，在中美两国的大力倡导下形成的，目前已经获得了国际上的普遍认同。CCUS按技术流程分为捕集、输送、利用与封存等环节。

全球陆上理论封存容量为6~42万亿吨，海底理论封存容量为2~13万亿吨。在所有封存类型中，深部咸水层封存占据主导位置，其封存容量占比约98%，且分布广泛，是较为理想的CO2封存场所；油气藏由于存在完整的构造、详细的地质勘探基础等条件，是适合CO2封存的早期地质场所。

世界主要国家及地区CCUS地质封存潜力与二氧化碳排放

资料来源：共研网整理

2025—2060年中国CCUS二氧化碳利用与封存潜力(亿吨/年)

资料来源：共研网整理

碳捕集、利用与封存（CCUS）作为大规模碳减排的有效路径之一，对全球应对气候变化意

义重大。在现有的CCUS技术中，CO2矿化封存技术是利用自然界或工业生产中含钙、镁的碱土金属离子矿物将CO2矿化处理形成热稳定较高的无机碳酸盐的技术。该技术在减少CO2排放的同时，实现了高性能建筑材料的生产和固体废弃物的资源化利用，是附带显著经济效益的CO2减排途径。CO2矿化强化混凝土再生骨料是基于CO2矿化封存技术，利用CO2与废弃混凝土经破碎筛分获得的再生骨料反应，制得高性能的再生骨料。在反应过程中，骨料表面附着的砂浆中含有的氢氧化钙和水化硅酸钙凝胶与CO2作用后形成碳酸钙和硅胶并填充于浆体孔隙中，使浆体整体微观结构更加致密，提高了骨料性能，可满足现阶段的工程应用需求。

由CCUS（碳捕集、利用与封存）技术生产的固碳混凝土建材，近期在我国香港地区进行使用。这也是首个在中国实现商业化应用的二氧化碳矿化混凝土建材的建筑项目。这款拥有固碳属性的混凝土将帮助香港有机资源回收中心二期工程（O·PARK2）项目，在施工阶段大幅降低碳足迹。2021年，河南强耐新材与浙江大学合作的“CO2深度矿化养护制建材关键技术及万吨级工业示范工程”通过验收，并成功投入运行，这是全球首条工业规模CO2养护混凝土示范工程，年固碳量超万吨。

CO2矿化制建材示范项目

资料来源：共研网整理

利用CO2强化再生骨料封存CO2的同时大大提高了再生骨料的性能。目前，研究发现，1m3的再生骨料可吸收350kgCO2（自然环境内CO2体积分数0.04%），这意味着30Gt的建筑垃圾可封存约为75.6Mt的CO2，封存量巨大。尽管并不能像美国的Form45Q税收抵扣政策一样每处理1tCO2将给予35~50美元不等的政策补贴。但在国内利用CO2矿化强化再生骨料仍具有较高的经济和环境效益，强化后的骨料可用于替代天然骨料生产建筑材料，极大地减少了矿物资源和能源消耗。此外，国内各城市对于建筑垃圾的处理也给予了一定的政策补贴。如北京市每处理1t建筑垃圾将获得45元的补贴。然而，目前CO2矿化强化再生骨料试验所用的CO2大都是高纯度CO2，具有较高成本，限制了该技术的商业应用。但因强化过程中CO2体积分数为20%时便可促进反应的发生，因此可考虑选用水泥厂尾气（通常含5%~20%CO2）直接用来处理再生骨料，以实现水泥行业的绿色低碳循环生产。

混凝土是现代世界主导的建筑材料，混凝土生产和使用产生的碳排放占全球碳排放的7%左右，是导致气候变化的最大因素之一。随着未来CCUS技术的进一步研发与推广应用，发电等其他来源排放的二氧化碳会永久封存在建筑物和道路中，这意味着未来世界各地的道路、建筑、停车场等可以作为最大的潜在碳汇之一加以利用。

更多本行业详细的研究分析见共研网《2023-2029年中国固碳混凝土市场深度调查与投资前景评估报告》，同时共研产业研究院还提供产业数据、产业研究、政策研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、可行性分析、商业计划书、IPO咨询等产品和解决方案。