引言：气候危机下的负碳技术使命

CO₂捕集、利用与封存技术（CCUS）可促进全球CCUS产业快速发展，共享绿色低碳美好未来。

截至目前，全球约有151个国家提出“碳中和”或“净零排放”气候目标。CCUS作为一项具有大规模减排潜力的技术，在碳中和目标中累积减排贡献率约15.0%，是净零排放重要手段。而要达到承诺净零排放目标，到2050年前，CCUS项目能力需要增加100倍以上。

2025年，国外运行了65个CCUS项目，80%以上由市场需求驱动；我国自2021年加速CCUS发展，尤其在低渗透、特低渗透油气藏开发中发挥了关键作用。

CCUS不仅能有效支撑化石能源低碳利用，还能通过二氧化碳驱油（CCUS-EOR）提高原油采收率，实现“减排”与 “增产”双赢。

当全球气温较工业化前水平已上约1.1℃，极端气候事件在各大洲以更频繁、更剧烈的态势上演时，人类应对气候变化的行动正从“减缓排放”向“主动移除”加速迈进。 《巴黎协定》设定的1.5℃温控目标，不仅要求全球尽快实现碳达峰，更需要在本世纪中叶前后达成净零排放——这意味着除了削减化石能源使用、推广可再生能源，必须部署大规模负碳技术，从大气中清除已排放的二氧化碳。

在众多负碳技术路径中，碳捕集、利用与封存（CCUS）凭借其技术成熟度高、应用场景广泛的优势，成为当前全球气候治理的核心抓手之一。不同于植树造林等自然碳汇，CCUS技术能够直接从工业排放源或空气中捕获二氧化碳，并通过地质封存、化工转化等方式实现碳的永久隔离或资源化利用。其中，负碳技术分支——生物质能碳捕集与封存（BECCS）和直接空气捕集（DAC），更被视为实现深度脱碳乃至负排放的关键支撑，为全球气候目标的实现托举起最后一道防线。

1.全球格局：从战略储备到规模化部署

回顾CCUS技术的发展历程，其从实验室走向工业化应用的步伐始终与全球气候政策的演进紧密相连。早在20世纪70年代，美国便启动了首个CO₂驱油（EOR）项目，开启了碳捕集与利用的商业化探索。进入21世纪，随着《京都议定书》的生效，CCUS技术逐渐从能源行业的小众实践，转变为多国能源战略的重要组成部分。

当前，全球CCUS产业正处于从示范向规模化部署的关键转折点。据国际能源署（IEA）数据，截至2025年，全球在运、在建和规划中的大型CCUS项目已达734个，总捕集能力超过5.13亿吨/年。北美地区凭借成熟的油气工业基础和政策激励，占据了全球CCUS项目的半壁江山：美国联邦政府通过45Q税收抵免政策，将碳捕集项目的补贴额度提升至每吨180美元，直接推动了多个百万吨级项目落地；加拿大则依托丰富的油气资源，重点发展CCUS与油气开采耦合的商业模式。

欧洲地区则在负碳技术领域展现出超前布局。欧盟将BECCS和DAC纳入“净零工业法案”的关键技术清单，计划到2030年部署1000万吨/年的负碳产能。瑞士CO₂ Energie项目与INEOS Greensand达成的跨境碳封存协议，成为全球首个跨国界BECCS商业化案例。而北欧国家凭借稳定的地质条件和公众支持，正积极探索玄武岩矿化封存技术，为二氧化碳的永久隔离提供新方案。

亚太地区正在成为全球CCUS增长的新引擎。中国作为全球最大的碳排放国，在“双碳”目标驱动下，已建成神华集团10万吨/年CCS示范工程、中石化胜利油田CO₂-EOR项目等一批全流程试点。《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图（2025）》明确提出，到2030年实现CCUS技术的规模化应用，2060年形成亿吨级负碳能力。日本和韩国则依托先进的化工技术，重点发展二氧化碳资源化利用，推动CO₂制甲醇、合成燃料等技术的商业化。

2.技术突破：从单点创新到系统集成

CCUS技术体系的进步，离不开捕集、运输、利用与封存各环节的协同创新。在碳捕集领域，燃烧后捕集技术已实现工业化应用，胺类吸收剂的能耗较十年前降低了30%；燃烧前捕集技术在IGCC电站中展现出高效低耗的潜力；而富氧燃烧技术则在水泥、钢铁等难减排行业的示范项目中取得突破。

负碳技术领域的进展尤为引人注目。BECCS技术通过将生物质燃烧发电与碳捕集相结合，在产生清洁能源的同时实现负排放。目前，全球已有超过20个BECCS示范项目，其中美国伊利诺伊州的ADM项目年捕集能力达100万吨，成为全球最大的BECCS设施。DAC技术则直接从空气中捕获二氧化碳，近年来在材料科学和工艺设计的推动下，成本已从每吨1000美元降至200-600美元。瑞士Climeworks公司与冰岛Carbfix公司合作的项目，已实现将捕集的二氧化碳注入地下玄武岩矿化封存，为DAC技术的商业化应用提供了范例。

在碳利用与封存环节，除了传统的EOR和地质封存，二氧化碳的高值化利用正成为研究热点。CO₂加氢制甲醇、合成淀粉、生产可降解塑料等技术，不仅能够实现碳的资源化利用，还能为化工行业提供低碳原料。中国科学院天津工业生物技术研究所开发的人工合成淀粉技术，实现了从二氧化碳到淀粉的全合成，为碳循环利用开辟了新路径。

3.挑战与展望：协同创新推动产业跃迁

尽管CCUS技术取得了显著进展，但大规模部署仍面临诸多挑战。技术层面，DAC和BECCS的成本仍需进一步降低，以具备市场竞争力；地质封存的长期安全性和监测技术有待完善；跨行业、跨技术的系统集成能力仍需提升。经济层面，碳定价机制的不完善导致CCUS项目的收益难以覆盖成本，需要更有力的政策激励和商业模式创新。社会层面，公众对碳封存的环境风险存在担忧，需要加强科普宣传和社区沟通。

面向未来，CCUS技术的发展将呈现三大趋势：一是技术集成化，通过将CCUS与可再生能源、氢能、工业流程深度耦合，实现能源系统的全链条脱碳；二是产业集群化，依托工业园区和油气产区，构建集捕集、运输、利用与封存于一体的CCUS产业集群，降低成本并提高效率；三是全球化合作，通过技术共享、标准互认和跨境碳封存，推动CCUS技术的全球协同发展。

站在全球气候治理的关键节点，CCUS负碳技术不仅是一项工程技术问题，更是涉及能源、经济、社会的系统性挑战。唯有通过政府、企业、科研机构和公众的协同努力，才能突破技术瓶颈、完善政策体系、培育市场需求，让CCUS技术真正成为全球气候目标的“压舱石”，为人类社会迈向可持续发展的未来铺平道路。

填写表单下载完整目录

购买可咨询小编微信16601379371（手机同号）

版权声明∶转载流程工业网内容，请在正文上方注明来源和作者，且不得对内容作实质性改动；微信公众号、头条号等新媒体平台，转载请联系授权。邮箱∶process@vogel.com.cn，电话：16601379371（同微信）