(轉載自公眾號地熱加)
人類活動排放的二氧化碳等溫室氣體導致全球變暖，進而造成全球非極地地區(qū)冰川消退、海平面上升、海水溫度上升、海洋生態(tài)環(huán)境加劇惡化、全球極端氣候事件頻發(fā)……“氣候變化讓人類站在事關存亡的十字路口。”
為了減少二氧化碳排放，全球開始積極應對。
·1988年，世界氣象組織（WMO）和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）共同創(chuàng)立了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）。
·2005年，IPCC發(fā)布《CCUS特別報道》指出二氧化碳捕獲、封存與利用（Carbon Dioxide Capture，Utilization and Storage，簡稱CCUS）技術將對控制大氣中二氧化碳濃度具有重要意義。
·2018年，IPCC發(fā)布《全球升溫1.5℃特別報告》之后，CCUS技術關注度再次上升。
·目前，CCUS技術已經具有豐富的研究成果。
為了加強資源利用率并減少地質封存成本，二氧化碳地質利用的方式受到更多青睞。例如，二氧化碳可以作為一種地熱工作流體用于地熱開發(fā)項目，與水基系統(tǒng)相比，二氧化碳的熱力學特性更佳。
二氧化碳羽流地熱系統(tǒng)（CPGS，CO?-Plume Geothermal System）的原理是以二氧化碳傳熱，以高滲透性天然含水層為目標熱儲層，如下圖所示。
利用CPGS提取地熱能，能夠在開采地熱能的同時，實現(xiàn)二氧化碳的地質封存。
圖中：EOR為二氧化碳驅油計劃（Enhanced Oil Recovery），2026年12月31日結束，目前已被EHRP提高油氣采收率計劃（Enhanced Hydrocarbon Recovery Program）取代，該計劃已在2017年1月1日生效。
研究和示范項目
二氧化碳作為地熱工作流體傳導熱能的研究，在多個地區(qū)開展了相關項目：
ECO?GTM項目
ECO?GTM是GreenFire Energy的一個項目，已與美國能源部（DOE，Department of Energy）、勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL，Lawrence Berkeley National Laboratory）、勞倫斯利物莫國家實驗室（LLNL，Lawrence Livermore National Laboratory）、西北太平洋國家實驗室（PNNL，Pacific Northwest National Laboratory）達成了研究合作伙伴關系。ECO?GTM利用二氧化碳讓表現(xiàn)不佳的熱液井進行地熱發(fā)電。示范項目位于加利福尼亞的CosoKGRA，預計將進一步開發(fā)20~1 000 MW的地熱發(fā)電廠商業(yè)項目。
In Salah CCS項目
In Salah CCS是2004—2011年間投入運營的陸上二氧化碳捕集和封存項目。該項目是BP、Sonatrach和Statoil的合作項目，旨在證明二氧化碳地質封存是具有成本效益的，并通過短期監(jiān)測提供長期保證。此外，該項目旨在向利益相關者展示二氧化碳的地質封存是可行的溫室氣體減排方案。在注入過程中，從不同氣田提取二氧化碳，用乙醇胺處理、壓縮、然后運輸和封存在Krechba油田（阿爾及利亞），深度約1.9 km。采用多種地球物理和地球化學方法監(jiān)測注入，如4D地震、微地震、地下水監(jiān)測、衛(wèi)星InSAR數(shù)據等。除這些方法外，還開發(fā)了收集和評估數(shù)據的程序，為監(jiān)測、建模和驗證（MMV，Monitoring，Modelling and Verification）方法提供思路。
二氧化碳 ReMoVe項目
Krechba油田總共封存了380萬噸二氧化碳。在挪威巴倫支海（Barents Sea）的Snohvit氣田，挪威國家石油公司于2008年開始重新注入需要排放的二氧化碳。天然氣被泵入位于Melkoya（陸上）的碳捕集廠，用胺將二氧化碳從氣體流中分離出來。然后，高濃度二氧化碳流通過管道輸送回Snohvit油田（海上），并注入2.6 km深的砂巖地層中。帝國理工學院（Imperial College）與挪威國家石油公司（Statoil）合作，作為二氧化碳ReMoVe項目（第6個框架計劃的資助項目）的一部分，利用4D地震勘探分析了短期注入壓力動態(tài)。到2012年8月，總共注入1 600公噸二氧化碳。
GEOREACTOR項目
https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109331
《國外科技信息》2021-3期（總第127期）—二氧化碳捕集、利用與封存技術
(轉載自公眾號地熱加)