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在“碳达峰、碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层CO2封存过程如图1所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2 , CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究,结果如图2所示。
然而,煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后,易引发地质体结构失稳,导致CO2泄露,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
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