同时，CCS与碳利用技术CCUS结合，可将捕获的CO₂转化为燃料、化工原料或建筑材料，形成“碳循环经济”。例如，日本JERA公司将捕集的CO₂用于藻类养殖，既减排又产生经济价值。
CCS并非单一技术，而是融合多学科的系统工程。从捕集效率提升到封存安全保障，从成本到政策支持，其发展仍面临挑战，但作为“碳移除”的重要工具，CCS在全球气候治理中的作用已不可替代。
ccs是什么？
CCS是什么？碳捕集与封存的核心析
碳捕集与封存Carbon Capture and Storage，简称CCS是一种从工业排放源或大气中捕获二氧化碳CO₂，并将其运输至安全地点长期封存，以减少温室气体排放的技术体系。作为应对全球气候变化的关键技术之一，CCS通过人工干预的方式，降低大气中CO₂浓度，助力实现“碳中和”目标。
一、CCS的核心工作原理
CCS技术流程主要分为捕集、运输、封存三个环节，各环节协同作用形成整的碳减排链条。
捕集技术是CCS的起点，主要从工业尾气或能源生产过程中分离CO₂。根据应用场景不同，分为燃烧前捕集如煤气化发电中预处理燃料气、燃烧后捕集直接处理电厂烟囱废气和富氧燃烧捕集用纯氧助燃提高CO₂浓度。目前燃烧后捕集因适应性强，在火电、钢铁等行业应用最广。
运输环节需将捕集的CO₂压缩为液态或超临界状态，通过管道主流方式，成本低、容量大、船舶跨区域运输或罐车小规模运输输送至封存地点。例如，挪威“北极光”项目通过海底管道将CO₂从工业源输送至北海封存。
封存方式是CCS的核心保障，目标是将CO₂安全隔离数百年以上。主流方式包括地质封存入深部盐层、枯竭油气田或煤层，利用岩石孔隙和盖层封存、海洋封存入深海海底沉积物和矿物碳化CO₂与矿石反应生成稳定碳酸盐。其中，地质封存因技术成熟、容量大，是目前最主要的封存手段。
二、CCS的应用场景
CCS技术的应用覆盖工业、能源、大气治理等多个领域，尤其针对难以通过能源替代减排的高碳排放行业。
火电行业是CCS应用的重点领域。燃煤电厂是全球CO₂排放的主要来源之一，通过燃烧后捕集技术，可捕获烟气中80%-90%的CO₂。例如，美国Kemper项目曾尝试对煤气化电厂进行燃烧前捕集，虽因成本问题调整，但验证了火电碳捕集的可行性。
钢铁、水泥等工业过程因涉及碳酸盐分等非能源消耗碳排放，难以通过可再生能源全替代，CCS成为关键减排工具。欧盟“低碳炼钢”计划中，CCS技术被用于捕获钢铁生产中高炉煤气的CO₂，预计可减少该行业30%以上的碳排放。
大气直接捕集DAC 是新兴应用方向，即直接从空气中捕获CO₂，适用于分布式排放源或历史碳排放抵消。瑞士Climeworks公司的DAC工厂通过吸附材料捕捉大气CO₂，再通过加热释放并封存，为“负碳排放”提供可能。
三、CCS的重要性
CCS是全球碳中和目标的关键支撑技术。IPCC报告指出，若缺乏CCS，实现1.5℃温控目标的成本将增加数倍。在能源转型过渡期，CCS可助力化石能源逐步退出——通过“清洁煤电+CCS”“天然气+CCS”等模式，降低传统能源的碳排放强度，为可再生能源替代争取时间。