Технико-экономический обзор систем улавливания, утилизации и хранения углерода для достижения будущего с нулевыми чистыми выбросами CO2

Системы улавливания и хранения углерода (CCS) и улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) широко признаны перспективными для сокращения выбросов CO2. Однако их текущее глобальное внедрение всё ещё недостаточно для достижения намеченной цели по обеспечению нулевых чистых выбросов CO2 к 2050 году. В статье представлен общий технико-экономический обзор систем CCUS. Рассмотрены и сопоставлены уровень технологической готовности, технические характеристики, потребность в энергии и стоимость технологий улавливания, разделения, транспортировки, утилизации и хранения CO2. Технологические направления улавливания CO2 включают промышленное разделение, улавливание после сжигания, улавливание до сжигания, сжигание в среде кислорода, химико-циклическое сжигание и прямое улавливание из воздуха. Также рассмотрены технологии разделения CO2, такие как абсорбция, адсорбция, мембранное и криогенное разделение, а также биологические методы. Далее представлен обзор транспортировки CO2 по трубопроводам, судами, автомобильным и железнодорожным транспортом, после чего рассмотрены направления утилизации CO2 для непосредственного использования и преобразования в другие продукты. Наконец, проанализированы различные варианты хранения CO2, включая хранение с использованием методов увеличения нефтеотдачи за счёт закачки CO2; хранение в истощённых нефтяных и газовых месторождениях, соляных формациях, базальтовых и ультраосновных породах, а также в угольных пластах посредством повышения метаноотдачи угольных пластов; и хранение в глубоководных океанических горизонтах. В статье сделан вывод о том, что проблемы, связанные с современными технологиями CCUS, потенциально могут быть преодолены посредством разработки коммерчески жизнеспособной гибридной системы, объединяющей более одной технологии. Однако данный подход требует дальнейшего изучения для промышленного применения.