二氧化碳“逆襲”！長江大學這場論壇揭秘如何將它“點廢成金”

極目新聞記者 國倩

通訊員 楊云峰

實習生 鐘亞東

溫室氣體二氧化碳，能否變身為驅動經濟發展的“綠色寶藏”？3月7日，在長江大學武漢校區舉行的低碳催化與二氧化碳利用全國重點實驗室年度工作會議暨2026年高端論壇上，近百名院士專家、政企代表齊聚一堂，圍繞這一課題展開深入探討。

在論壇現場，來自長江大學的幾位教授分別介紹了他們在這一鏈條上的探索——從捕集運輸、到驅油封存、再到儲能發電，揭秘了這一溫室氣體如何被科學家們“點廢成金”，從工業廢氣變身關乎民生、助力國家能源安全的“香餑餑”。

為CO?“抓”與“運”裝上“安全哨兵”

要讓CO?變廢為寶，第一步便是從酸性天然氣或工業廢氣中精準“抓”出CO?，并通過處理后收集起來，再高效安全送到油氣田進行驅油或驅氣，長江大學張引弟教授團隊正是這一環節的“護航者”，為CO?地面捕集與集輸、輸送裝上“安全鎖”。

“以燃燒后的工業煙氣為例，我們就像過濾一樣，把煙氣中的煙塵、硫氧化物、氮氧化物等污染物去掉，留下純度較高的CO?，再經過脫水、純化和壓縮后進行運輸。”張引弟教授說。

張引弟教授

捕集環節，能耗是個大問題。常規吸收劑需要在900°C高溫下“再生”才能釋放CO?，能耗極高。張教授團隊研發的高效低能耗的CO?相變吸收劑，就像“活性炭海綿”一樣高效吸附CO?，卻能把再生能耗降低32.6%。同時，通過優化工藝算法，還能將年化成本和CO?能耗成本再降三成左右。

運輸環節更是“技術活”。CO?在管道里可能是氣態、液態或超臨界態，溫度壓力一變就容易“鬧情緒”，導致管道堵塞；雜質會加劇腐蝕；復雜地形還可能形成“段塞流”——管道里一會兒氣一會兒液，沖擊設備。

隨著油氣勘探開發向深海和深層、超深層進展，極端條件下水合物防治和在線監測尤為重要。張教授團隊搭建了國內首套極端條件下CO?管道輸送高壓實驗環道平臺，自主研發了不同形式與孔徑條件下CO?泄漏實驗與監測平臺，和CO?水合物綠色抑制劑，形成了CO?管道輸送仿真模擬與優化技術。能模擬不同孔徑下的泄漏情況，保障管道安全運行。

張引弟透露，經過研究團隊多年來與合作單位共同研發，該技術已經在中石化勝利油田、中石油吉林油田、華北油田和延長油田得到應用。“CO?捕集、管輸及注入管柱氣密封檢測關鍵技術及應用”獲得省部級技術發明一等獎，未來研究團隊還將朝著“CO?高效捕集-安全管輸-設備與管柱持續注入”一體化安全、高效關鍵技術努力，通過與智能化和新能源結合，實現技術升級，推動能源生產綠色低碳與可持續發展，助力實現“雙碳”目標。

讓CO?變身地下油藏的“助推器”

被安全送達地下的CO?，并非就此“沉睡”，長江大學盛廣龍教授、魏凱教授團隊，分別賦予了它油田“增產劑”和大型“充電寶”的雙重身份，讓其在地下大顯身手，實現經濟價值與環保價值的雙贏。

“我們的工作，通俗說就是請CO?‘出山’，把地下難采的油和氣‘請’出來。”盛廣龍教授介紹，現在很多油氣藏在幾千米深的納米級孔隙里，常規方法難以“動彈”。

盛廣龍教授

怎么請？一是“暴力破門”——將高壓CO?高速注入地下，把巖石壓出復雜裂縫，讓油氣有了流動通道。“這比傳統水力壓裂造出的縫更復雜，通道更多。”二是“溫柔稀釋”——CO?注入后會溶于原油，讓原本像“稠粥”一樣的原油變稀，流動性更強，更容易被采出。

這項技術的效益驚人。“我們的應用采收率能提高3.5個百分點。”盛廣龍教授說，“大家可能對這個數字沒概念，在我國原油儲量下，采收率每提高一個百分點，就相當于再造一個大慶油田。3.5個百分點，效益非常明顯。”而注入的CO?，最終會有相當一部分（約53%）永久封存于地下，既增產又減碳。目前，該技術已在勝利油田、延長油田、大慶油田落地應用，不僅能提升原油、天然氣供應，還有希望能讓油價、家庭燃氣價格更親民，直接惠及普通百姓。

把廢棄油氣庫變成“綠色充電寶”

“我們做的工作簡單來說就兩件事：第一，給CO?‘充電’——用風能、太陽能發的多余電力，把CO?壓縮、液化，把電能存起來；第二，讓CO?‘放電’干活——需要用電時，把高壓的CO?釋放出來推動機器發電，或者讓它去幫油田增產、去地下取熱。”長江大學新能源研究所所長魏凱教授這樣解釋CO?儲能的神奇原理。

他進一步說明，這個過程就像家里空調或熱泵的“放大版”。在風電、光伏發電多的“低谷期”，用多余的電驅動壓縮機，把CO?壓縮成高溫高壓流體，將電能轉化為“壓力能”和“熱能”儲存起來，CO?本身則變成液態存于罐中；到了用電高峰，再把儲存的熱量加給它，液態CO?瞬間氣化膨脹，像噴氣引擎一樣推動發電機發電。

魏凱教授

“這就像一個巨大的‘能量銀行’。”魏凱教授說。相比其他儲能方式，CO?儲能優勢明顯：一是能量密度高，儲同樣多的電，罐子可以小很多；二是選址靈活，城市邊上、工業園區都能建；三是既是“儲能高手”，也是“多面手”，除了發電還能同時供冷供熱。

那么，這項技術和普通人有什么關系？魏凱教授用生動的場景作了解答：“一是讓家里的燈更‘綠’——我們存起多余的風光電，用電高峰時放出，您家空調、電視用的電就更可能來自清潔能源；二是讓夏天用電更‘從容’——我們的技術還能儲冷，晚上便宜時制冰存起來，白天最熱時給商場、寫字樓制冷，既緩解電網壓力，又能幫大家省電費。還能助力‘雙碳’，讓空氣更好——我們把工業排放的CO?抓回來干有用的事，最后大部分封存回地下，既利用了價值，又減少了排放，守護藍天白云。”

同時，魏凱教授團隊的研究還能將廢棄的油氣庫也變成“充電寶”，讓老油田煥發新生。“廢棄油氣庫本身就是天然的‘壓力容器’——這些開采完的油氣藏，有良好的封閉性、巨大的存儲空間和天然的多孔巖石結構。與其花巨資在地面建高壓儲罐，不如直接利用地下這個現成的、安全的‘大倉庫’。”他透露，團隊研發的3MW電加熱器預計2026年在鄂爾多斯盆地開展現場實驗。多位專家預計，2030年前后有望實現商業化應用。

向2035年減排超1000萬噸邁進

論壇現場學術氛圍濃厚。中國石化勝利油田分公司副總地質師張世明分享了CCUS技術工業化應用的寶貴經驗；中國科學院武漢巖土力學研究所研究員馬洪嶺帶來了鹽穴壓縮空氣儲能的最新進展；四川大學國家杰出青年科學基金獲得者余達剛、南京大學國家杰出青年科學基金獲得者祝艷，分別展示了相關前沿探索。

9個專題報告同樣精彩紛呈，來自中國科學院蘭州化學物理研究所、中國科學院上海高等研究院、長江大學的專家學者分別圍繞低碳催化、二氧化碳高價值轉化、二氧化碳封存利用等熱點方向，匯報了各自團隊最新的研究進展與思考。報告內容既有基礎科學問題的深度探索，也有面向實際應用的技術突破。

研討會

“全重實驗室CCUS技術現場應用成效顯著，未來將聚焦核心技術攻關與裝備升級，力爭2035年實現二氧化碳減排超1000萬噸。”長江大學黨委書記王建平在致辭中透露的這組數據，讓在場者印象深刻。

據介紹，學校已舉全校之力，形成了以李陽院士為首席科學家、6名國家級人才為核心，36名骨干人員為中堅力量的研究團隊，研究領域涵蓋二氧化碳極端條件下轉化的五大方向。自建設以來，實驗室新增大型設備共46臺套，累計投入超過7200萬元，自主培養的國家自然科學基金A類項目獲得者等人才成果，以及與中石油、中石化、中海油等單位合作的顯著應用成效，都標志著這個實驗室正朝著打造國家戰略科技力量的目標堅實邁進。

中國工程院院士李陽在討論中勉勵大家：“要力爭在基礎研究和關鍵核心技術領域取得更多‘從0到1’的突破，為實現‘雙碳’目標貢獻不可替代的科技力量。”

（來源：極目新聞）