美国当地时间1月22日，马斯克在推特上宣布，计划拿出个人财产中的一亿美元，设为 “最佳碳捕捉技术” 奖金。这让碳捕捉成为了国际上热议的重点。那么碳捕捉究竟是什么？这项技术该如何实现？让我们一次来了解清楚！

碳捕捉和存储，又称CCS（carbon capture and storage）技术，是一项将大气中的二氧化碳分离后再释放出来，封存到枯竭的油田或者其他安全地下场所的技术。通过这种技术，可以捕获发电厂排放的90%的二氧化碳。‍二氧化碳在油和水中的溶解度非常高，当它大量溶解于原油中时，能使原油体积膨胀、黏度下降。纯度在90%以上的二氧化碳就能提高原油的开采率。

CCUS技术由碳捕集、碳封存和利用三部分组成，碳捕集技术目前大体上分作三种：燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。燃烧前捕集技术主要是在燃料煤燃烧前，先将煤气化得到一氧化碳和氢气，然后再把一氧化碳转化为二氧化碳，再通过分离得到二氧化碳；燃烧后捕集是将燃料煤燃烧后产生的烟气分离，得到二氧化碳；富氧燃烧捕集是将二氧化碳从空气中分离出来，得到高浓度的氧气，再使燃料煤进行充分燃烧后，捕获较为充足的二氧化碳。

碳封存是指捕捉到的二氧化碳通过公路、铁路、管道和船舶等方式来运输，而管道运输被认为适用于大批量的二氧化碳运送，经济性较好。封存二氧化碳，一般要求注入距离地面至少800米的合适地下岩层，在这样的深度下压力才能将二氧化碳转换成“超临界流体”，使其不易泄漏；也可注入废弃煤层和天然气、石油储层等，达到埋存二氧化碳和提高油气采收率的双重目的。

由于农业的发展和对木材的需要消耗了大部分森林，地球吸进碳的能力逐步下降。更为重要的是，工业革命的开始引发了碳氢化合物燃烧量的骤增，从而扭转了数亿年来碳储存的平衡。从18世纪末以来，人为的二氧化碳排放量已经从微不足道的每年1亿吨上升到每年63亿吨，大约比生物圈所能吸收的量多了一倍。由于每年进入大气层中的碳量比被捕获的碳量多出32亿吨左右，所以大气层中碳的聚集量开始上升。从而出现今天的冰川大面积后退,更多的严重干旱、暖冬、飓风、洪水、疾病的蔓延，即使人类今天停止了所有二氧化碳的排放，那么我们还得等上两三个世纪的时间，才能等到自然界的蓄碳池将已经在大气层中多余的二氧化碳吸收掉，让二氧化碳的聚集量恢复到工业化以前的水平。一棵树 1 年可吸收二氧化碳 18.3 千克。所以，保护森林和绿色植被，加大植树造林力度，对减少大气中的碳具有重要作用，以实现碳的安全封存。

工业生产中捕获的二氧化碳即将成为工业资源。二氧化碳可以通过催化与氢气反应，生成合成气继续用于工业生产，相当于煤的二次利用。煤化工中主要利用原料煤与汽化剂反应生成的氢气和一氧化碳制造各种基础有机物，如甲醇，乙烯等。但是为了更加容易的生成相应的基础有机物，在尽量降低温度、压力和催化等高成本反应条件成本的情况下，调节费托合成反应原材料合成气中一氧化碳与氢气的比例是一种可行的方法；工业界氢气生产一般使用重整制法制备氢，但是在煤化工中使用该方法制备的氢气来调节CO/H2比例却有些得不偿失，而且氢气生产过程中主要废弃为二氧化碳。另一种方法用电水解制氢，其高耗能也使企业难以负担，但是如果电水解制氢设备的能源来自于新能源，在整体生产过程中既减少了传统能源的高损耗，也减少了温室气体的排放。尽管风能制氢、光能制氢气仅在有风、光照条件下产氢，但是氢气可以存储、运输，现阶段该技术已完成实验室开发，虽然还没有投入工业生产，但是我们相信在几年内就可以在煤化学工业中大规模应用。煤化工将踏上转型绿色工业的发展道路。