二、研究应用进展

（一）CO2资源化利用

在化工利用方面，CO2作为原料用于生产各种化学品是最成熟的碳利用技术，已初具规模。据统计，全球每年近1.1亿吨CO2用于化工生产，其中尿素生产是化工利用中CO2消耗量最大的行业，每年利用CO2超过7000万吨；其次是无机碳酸盐生产，每年消耗CO2达3000万吨；在甲醇生产中利用CO2加氢还原合成CO，每年消耗CO2达600万吨。另外，在药物合成方面，可利用CO2合成药物中间体水杨酸和碳酸丙烯酯等，每年消耗约2万吨。

在生物利用方面，利用CO2制生物柴油是一个重要的发展方向。美国从1976年就启动了微藻能源研究，美国蓝宝石公司开发出了成套微藻能源技术，微藻示范养殖规模达到300英亩，微藻生产原油成本达到86美元/桶，具备了进一步产业化的基础。目前国内的研究已取得了突破性进展，中科院青岛能源所经过多年研究，已筛选了产油微藻藻株10余株，其中2株具有良好的产业化前景。同时研究建立了高效、低成本、可规模化的微藻高密度培养工艺，开发了微藻细胞经济高效连续气浮采收技术和直接从湿藻中提取油脂技术，大大降低了能耗和成本。

在矿化利用方面，目前仍处于试验阶段。国外一些研究人员开发了基于氯化物的CO2矿物碳酸化反应技术、湿法矿物碳酸法技术、干法碳酸法技术等；中国科学院过程工程研究所在四川达州开展了5万吨/年钢渣矿化工业验证项目；浙江大学等在河南强耐新材股份有限公司开展了CO2深度矿化养护制建材万吨级工业试验项目；四川大学联合中国石油化工集团等公司在低浓度尾气CO2直接矿化磷石膏联产硫基复合肥技术研发方面取得良好进展，具备了进一步推广应用的基础。

（二）CO2封存利用

在CO2封存利用技术中，强化石油开采技术最为成熟，是目前唯一达到商业化水平的地质封存利用技术。国际上强化石油开采技术发展较快，从CO2驱油的基础理论、室内试验到矿产实践已系统配套。在CO2腐蚀控制技术方面，国外对CO2腐蚀的主要影响因素及腐蚀防护措施等进行了深入的研究，已经可以在工程上提供有明显防腐效果的缓蚀剂、防护涂料等产品。国内的强化石油开采技术起步较晚，还处于先导试验阶段，在驱油理论研究、CO2腐蚀研究等方面有待提高。

目前CO2强化煤层气开采技术总体上仍处于试验阶段。美国伯灵顿公司在圣胡安盆地北部设立了4口注入井，当前正在进行储层模拟试验和经济性评价。加拿大阿尔伯塔研究院早在2002年就完成了CO2强化煤层气开采先导性试验，相关技术开始在国际上推广。我国中联煤层气公司通过与阿尔伯塔研究院等国际机构合作，于2004年在山西沁水盆地建成并投入运行，开始进行相关试验，并取得了较为满意的结果。

（三）地质封存与海洋封存

目前利用陆地深部含盐水层封存CO2技术尚处于试验阶段，国内外有多个项目正在实施。挪威Statoil公司于1966年在北海的Sleipner天然气田建成世界上第一个CO2含盐水层封闭的试验平台；国家能源集团于2011年在鄂尔多斯建成了10万吨/年咸水层CO2地质封存项目并投入运行，该公司将煤制油化工生产过程产生的CO2经捕集压缩后运输至封存地进行咸水层封存，目前已完成了30万吨CO2的注入目标。

海洋封存的实际研究进展落后于陆地封存。一方面，海洋封存的成本明显高于陆地封存，且海洋封存存在泄漏的风险。另一方面，海洋施工具有特殊性，海上作业进行的深度钻井、地震勘探、海底挖沟填埋和管道铺设等的施工技术难度大、投资高。但由于海洋封存潜力巨大，仍有很大的发展前景。2021年，由中国海洋石油集团开发的国内首个海上CO2封存示范工程启动，该项目计划将CO2储存在南海珠江口盆地的海底储层中，预计每年可封存二氧化碳约30万吨。