全球規(guī)模最大5兆瓦化學鏈燃燒碳捕集示范裝置。受訪者供圖

　　10月23日，走進東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司（簡稱“東方鍋爐”）德陽基地，沿著主干道步行約15分鐘，一座高40多米、形似火箭發(fā)射塔架的建筑便出現(xiàn)在記者眼前，白色的腦袋，藍色的骨架，多根粗壯管道交纏盤錯其中，如果無人介紹，誰也不會把這座高塔和環(huán)保設備聯(lián)系在一起。

　　“它是一個‘捕碳高手’。”同行的東方鍋爐技術創(chuàng)新中心基礎研發(fā)部部長韋耿介紹，眼前的建筑有一個響亮的名字——全球規(guī)模最大5兆瓦化學鏈燃燒碳捕集示范裝置。該裝置已經(jīng)于日前試驗成功，未來將通過化學鏈燃燒技術，對化石能源燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳進行大規(guī)模捕集，從而解決傳統(tǒng)燃燒方式捕集二氧化碳成本高、難度大的問題。

　　看不見火焰卻可以燃燒，它讓二氧化碳“無處可逃”

　　一靠近這位“捕碳高手”，便聽到它“沙沙”的“喘氣聲”。

　　“這說明它已經(jīng)開始工作了?！表f耿介紹，該裝置的工作流程很簡單，就是讓燃料在密閉空間中燃燒，然后捕捉燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?！吧衿娴氖牵@里的燃燒卻看不見火焰?！?/p>

　　燃燒卻不見火焰，怎么做到的？面對記者追問，韋耿繼續(xù)介紹，所謂燃燒，其實是指燃料與氧化劑發(fā)生的一種劇烈化學反應。在傳統(tǒng)的鍋爐當中，燃料在固定位置與空氣接觸燃燒，將燃料所蘊藏的化學能，轉化為人類可用的熱能，這便是煤、石油、天然氣等化石能源開發(fā)利用的基礎原理。與其他燃燒一樣，化學鏈燃燒也是燃料和氧化劑發(fā)生的劇烈化學反應，但由于獨特的燃燒方式，燃料一直處于流動狀態(tài)，所以雖然產(chǎn)生了發(fā)光、發(fā)熱等反應，但肉眼卻難以察覺。“嚴格來說，不是沒有‘火焰’，只是看不見‘火焰’。”

　　“它的神奇可不只這些。”談到這位‘捕碳高手’，東方鍋爐技術創(chuàng)新中心基礎研發(fā)部副部長林山虎一下子打開了話匣子?！斑@個‘捕碳高手’可不一般，它可以讓二氧化碳‘無處可逃’。”

　　在傳統(tǒng)燃燒中，燃料一般與空氣直接接觸，與空氣中的氧氣反應生成二氧化碳，不能燃燒的氮氣就成了二氧化碳的“藏身之所”，再想把它捕捉出來就很困難。

　　“這位‘高手’的秘訣，就是避免燃料和空氣直接接觸?！绷稚交⒔榻B，裝置里面設有兩個反應器，一個是空氣反應器，一個是燃料反應器，要實現(xiàn)燃料不與空氣直接接觸，就需要一個名叫載氧體的“中間商”，將空氣反應器的氧氣帶到燃料反應器中。他形象地舉了個例子，載氧體在空氣反應器中進行氧化反應，將空氣中的氧氣收集到自己身上，完成“進貨”，然后順著密封管道進入燃料反應器，完成“運貨”，最后和燃料相互作用，進行還原反應，完成“賣貨”?！斑@個時候，燃料燃燒后，我們就得到了高濃度的二氧化碳，而整個氧化還原反應過程循環(huán)進行，就能實現(xiàn)大規(guī)模碳捕集?！?/p>

　　“原理看似簡單，但走向實際應用卻并不容易。”韋耿說，為了實現(xiàn)這一目標，東方鍋爐和清華大學等高校進行了7年的探索：首先要從無數(shù)的材料中找到最合適的載氧體，然后需要設計一套系統(tǒng)，保證這位“中間商”能夠順利“進貨”，并把貨物運送到準確地點進行交易，最終實現(xiàn)貨物變現(xiàn)?！疤貏e是系統(tǒng)設計上，對于新技術而言，很多參數(shù)都無法完全確定，包括循環(huán)量、反應溫度等參數(shù)，只有先理論設計，然后再通過試驗去驗證，不斷優(yōu)化調(diào)整?！绷稚交⒄f。

　　成本降低三分之二，它為多個領域提供減碳新方案

　　碳排放導致的全球氣候變化是人類共同面臨的重大挑戰(zhàn)，化石能源燃燒產(chǎn)生的二氧化碳占碳排放的80%以上，是碳排放的最主要來源，也是減碳的主戰(zhàn)場。因此，將燃燒產(chǎn)生的二氧化碳捕集起來，并進行利用或封存，是極具挑戰(zhàn)的重大前沿課題。

　　化學鏈燃燒技術被普遍認為是最具低成本潛力的碳捕集技術?！霸撗b置的試驗成功，不僅驗證了化學鏈燃燒技術在碳捕集領域的可行性，更為其大規(guī)模、低成本的應用提供了可能?！表f耿透露，自試驗成功后，前來尋求合作的企業(yè)絡繹不絕，其中大部分都是電力、化工等能源行業(yè)的龍頭企業(yè)。

　　為何如此受關注？韋耿說，原因有兩點：一是效率高，二是成本低。他介紹，利用化學鏈燃燒技術，可以從燃燒源頭得到90%以上濃度的二氧化碳。二氧化碳捕集效率更是超過了95%。同時，該技術預期比傳統(tǒng)碳捕集技術減少三分之二的成本。

　　“它帶來的影響還不止這些。”中國工程院院士、清華大學教授岳光溪說，最大化學鏈碳捕集裝備系統(tǒng)試驗成功，標志著我們實現(xiàn)了該技術從“0”到“1”的重大突破，走在了世界前列，為規(guī)模化應用提供了堅實的技術支撐，也為能源行業(yè)減少碳排放提供了全新的技術路線。

　　比如應用在火電廠上，將推動火電廠在污染物超低排放的基礎上進一步實現(xiàn)“零碳排放”，讓火電也可以成為“雙零排放”的綠色能源。再比如應用在供熱、石化、化工、油氣等高排放行業(yè)，具有顯著的環(huán)境效益和社會效益，對推進工業(yè)大規(guī)模脫碳，實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。

□四川日報全媒體記者 高杲 曹凘源

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