碳封存和重用
简单来说
- 即使用最有效的方法，一氧化碳的一部分2不能避免与水泥生产相关的排放。
- 目前，电力部门的几个大型综合CCS项目正在对碳捕获的可能性进行评估1．
- 碳捕集与封存(CCS)只有在二氧化碳含量达到一定水平时才可行2运输基础设施和储存地点适合并被批准用于这一目的。
- 初步结果表明，目前可用的技术可以捕获90%的CO2排放。
- 捕获的碳可以运输到存储地点，或用于其他生产/下游过程，例如，作为生物量的藻类可以用作燃料。
- 碳捕获将增加生产成本25％至100％，需要大量投资，并要求使用额外的电力。
前一节概述了水泥行业如何降低其排放，并将继续通过未来的常规资源和能源效率措施来实现。在传统技术之外，一个可能的突破，长期解决方案是碳捕获，由此有限公司2在源处捕获，然后重用或存储。
有几个正在进行的研究项目，测试在水泥工业中使用碳捕获的可行性，并探索捕获CO的不同方式2．
- 燃烧后捕获技术
燃烧后有限公司2捕获是一种管道末端的机制，不需要对窑炉燃烧过程进行根本性的改变，因此，它是新窑炉和改造窑炉的一种选择。 - 最有前途的燃烧后技术是化学吸收。在其他工业中，使用胺和其他化学溶液已实现了高捕集率。
- 膜技术也可能是一个答案，如果合适的材料和清洁技术可以开发。
- 碳酸盐循环，一种将氧化钙与含有CO的燃烧气体接触的吸收过程2为了生产碳酸钙，是目前由水泥工业评估的技术作为现有窑的潜在改装选择，以及开发新的氧气窑。此外，还可以产生具有发电厂的协同作用（可以在水泥窑中作为替代原料中重复使用的发电厂的停用吸收剂）。
- Oxyfuel燃烧
在水泥窑中以氧气代替空气可得到相对纯净的一氧化碳2流。这项技术仍处于起步阶段，需要进行广泛的研究。氧燃料的燃烧会改变窑内的气氛，并可能影响熟料的生产。目前的实验室研究表明，在生产氧燃料后，水泥的性能保持不变。氧燃料窑将代表熟料生产的一个重大转变。然而，通过一定的努力(例如改造燃烧器/冷却器等，实施空分/CO)，用氧燃料技术改造水泥厂似乎是可行的2纯化）。然而，试点植物的规划仍然需要一些细节。捕获二氧化碳（CO2）首先与由燃烧或加工产生的其他气体分离。然后压缩和净化以使其更容易运输和存储或重复使用。
如果捕获了大量一氧化碳2排放在技术上是可能的，但仍然需要解决如何处理二氧化碳的问题2这是捕获。设想了三种可能的情况:
碳捕获利用(CCU)
被捕后有限公司2可用于一系列过程和行业，如碳酸饮料的生产。然而，这提供了赋予CO的体积非常有限的潜力2水泥工业排放的二氧化碳，事实上只有非常少的CO2可以通过这些行业和过程使用。
碳捕获维持价格
有限公司2也可以用作目前正在开发的一系列过程中的原材料，包括：
- 建筑材料转换一氧化碳2用酶催化剂制成碳酸盐和重碳酸盐
- 碳酸盐聚合物（生物塑料）
- 制造溶剂的原料
- 甲醇合成融合有限公司2和H2一代
碳捕集与存储
碳捕获和储存或CCS是捕获有限公司的常用项2被运输到地下储存设施并永久地存储在适当的地质形成中。这被视为最后的度假胜地，并使用co使用或创造价值2是首选的。但是，可能的数量2来自碳捕获是巨大的，如果利用和储度能力可以吸收这些数量，则尚不清楚。
潜在的节省
水泥行业的碳捕集技术还处于研发阶段。在电力部门，它目前正在一系列试点和示范工厂进行测试。然而，CCS的潜力看起来很有希望。为了达到80%的二氧化碳减排2到2050年，考虑到所有其他措施，在没有任何其他突破性技术的情况下，85%的熟料生产必须配备碳捕集技术，这相当于所有工厂的59%，因为碳捕集将被部署在更大的工厂。
挑战
成本和竞争力
建设配备碳捕获技术和改造现有植物的新工厂将涉及大量资本支出，并显着提高运营成本。通过当今的知识状态和基于目前的情况，在碳捕获的植物中生产的水泥似乎与在非碳捕获的植物中生产的水泥具有竞争力。在某些条件下，就像CO2重用，放弃用于NOx排放的二级减排技术或增加替代燃料使用（在奥克福尔的情况下），碳捕获植物可能成为经济。
所需的资本支出/工厂目前很难确定,但是据估计大约€330 - 360部署oxyfuel技术在新的100万吨/年,1亿oxyfuel改造技术和€100 - 300与燃烧后技术改造现有的植物2．配备燃烧后碳捕集技术的电厂的运营成本估计是传统水泥厂的两倍，而使用氧燃料将导致运营成本增加25%。压缩、运输、注入和储存将产生额外费用。然而，随着技术和科学的进步，CCS的成本预计将在未来下降，但增加的投资和运营成本仍将是可观的。
最后，只有在国际政治框架有效限制碳泄漏风险(将水泥生产转移到约束较少的国家或地区)的情况下，碳捕集技术才能应用于水泥行业。
完整的CCS链
捕获技术只有在一个完整的CCS链可用的情况下才有用，包括运输基础设施，进入合适的储存地点，以及CO的法律框架2运输、储存、监控、核查和许可程序。3.
有限公司2运输
捕获的有限公司2被压缩成液体，然后通过管道或公路罐车运输，运到地下深处储存。有限公司2已经被用于商业目的。管道确保了更低的排放，但迄今为止，还没有专门用于运输CO的管道网络2．如果公司2如果要通过公路或铁路罐车运输，也必须考虑到这种运输对环境的影响。工业化地区的水泥窑比非工业化地区的工厂更容易接入电网。但是，考虑到运输水泥或熟料的费用和排放，从经济或环境角度看，集中在少数几个大型工厂生产并不是一个可行的选择。
存储
有限公司2可以储存在耗尽的天然气和油田中，在深盐含水层形成，或注射到油田下降以增加回收的油量，称为增强的溢油（EOR）的方法。储存网站通常在地球表面下几公里。4.
显然，储存部位保留注入CO的能力2对任何CCS项目的成功至关重要。因此，必须非常仔细地选择和监控存储站点以确保永久存储的最高置信度。这意味着只有仅特定的位置，不一定紧邻水泥厂，可以考虑碳储存。
额外的能量需求
水泥行业采用CCS技术意味着电力消耗将显著增加5.．对于CCS从排放角度来看，必须通过低或净零碳发电提供额外的电源要求。
接受和法律框架
目前公众对CCS的认识还很低，公众还没有机会对CCS及其在减缓气候变化中的作用形成坚定的看法。将CCS推进到研究阶段之外，需要欧洲、国家、地区乃至地方的支持。CCS还需要存储地点附近的当地社区的支持，以避免出现“不在我家后院”的情况。
政策建议
碳捕集是目前最有希望减少二氧化碳排放的新技术之一2水泥行业的排放和肯定的单一解决方案将产生最大的影响。然而，为了能够在中短期部署CCS解决方案，需要在几个层面上提供政策支持，包括:
- 需要支持和资助与CCS有关的所有方面的研究和开发，以加速水泥生产中的温室气体减排。
- 新研究融资，以制定使用捕获的碳排放的替代方式。
- 需要确定和开发储存地点，并制定运输解决方案，例如建立专门的管道网络。
- 公众接受CCS需要通过协调一致的信息运动和与所有利益攸关方的对话来实现。
此外，如模型所示，这些政策的实施对于使水泥行业能够采用CCS技术，从而将其排放量减少32%，超过传统方法所能达到的水平至关重要。
1全球碳捕集与存储
2资料来源：ecra：https://ecra-online.org/research/ccs/
3.资料来源：欧洲水泥研究学院（ecra）
4.来源:外壳
5.资料来源：WBCSD / CSI-ECRA，2009