耿一琪，郭彦霞，樊 飙，程芳琴，成怀刚

（山西大学 资源与环境工程研究所 CO2 减排与资源化利用教育部工程研究中心，山西 太原 030006）

CO2是一种常见的碳氧化合物，大气中的CO2可以吸收地表放出的长波热辐射，使地表附近气温升高，产生温室效应，CO2对温室效应的贡献率可达70%[1]。温室效应导致的全球变暖正在带来一系列的气候灾害，如南北两极冰川融化、极端天气发生、海平面上升和海洋酸化等。当大气中CO2体积分数达到约1.0×10−3时，海洋表面温度上升将导致海洋的碳吸收量减少9%−15%，对大气中CO2浓度的上升产生正反馈作用[2]，如果不加以控制，CO2过高带来的气候问题将愈演愈烈，形成恶性循环。截止到2019 年，美国国家海洋和大气管理局通过莫纳罗亚气象台监测到大气中CO2体积分数已经超过4.15×10−4[3]，是百万年来地球CO2的最高。Andrew 等[4]采用IPCC 的IS92a 排放场景，预测到2100 年CO2体积分数将达到7.9×10−4，北半球和热带地区温度将升高4.5℃。

CO2的人为排放主要产生于燃煤燃气发电、钢铁及水泥制造等工业生产过程，工业生产过程对大气中CO2增量的贡献率可达80%[5]，控制工业CO2的排放是缓解全球气候变暖的关键。碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是指将CO2从主要排放源中分离捕集出来，然后运输到指定地点，进行地质贮存或回收利用，被认为是实现二氧化碳减排的重要战略举措。CO2捕集是CCUS 技术最重要的步骤之一，即从大型污染源捕集CO2，这对CO2的减排至关重要，是整个CCUS 技术中成本最高、技术突破最困难的一步。CO2的捕集可以分为燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集三种。……