什么是“船載碳捕集系統”？
二氧化碳（CO2）捕集利用與封存（CCUS）是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現CO2永久減排的過程，主要包括CO2捕捉、輸送、利用和封存等環節。作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的戰略性技術，CCUS具有大幅度減少傳統化石能源整個生命周期內的溫室氣體排放和實現綠色能源負碳排放潛力，是未來減少CO2排放、保障能源安全、構建生態文明和實現可持續發展的重要手段。
CO2捕捉是指將CO2從工業生產、能源利用或大氣中分離出來的過程，主要分為燃燒前捕捉、富氧燃燒和燃燒后捕捉三種方式。
燃燒前捕集是指在含碳化石燃料燃燒前先通過氣化和重整等過程將其轉化為以CO和H2為主的混合氣，再通過變換反應將CO轉化為CO2，經過變換反應后CO2的濃度得到提高，再通過相應的分離技術將富集后的CO2分離和捕捉出來。
富氧燃燒是指用氧氣取代空氣作為氧化劑，與燃料一同在富氧燃燒爐中進行燃燒，燃燒后的混合氣體主要為CO2和H2O再通過冷凝方式將CO2分離和捕捉出來。
燃燒后捕捉技術是指對排氣中的CO2進行捕捉，可直接應用于傳統電廠和其它能源使用場景。
CO2輸送是指將捕集的CO2運送到可利用或封存場地的過程。根據運輸方式的不同，分為管道、船舶運輸、汽車和鐵路運輸等方式。
CO2利用是指通過工程技術手段將捕捉的CO2實現資源化利用的過程。根據工程技術手段的不同，可分為CO2地質利用、CO2化工利用和CO2生物利用等。其中，地質利用是將CO2注入地下，進而實現強化能源生產、促進資源開采的過程，如提高石油、天然氣采收率；CO2化工利用是指以化學轉化方式，將CO2和共反應物轉化為目標產物，如與氫合成甲醇；生物利用是指通過植物的光合作用，將CO2用于食品、飼料、生物肥料等生物質的合成，如養殖生長周期短的藻類。
CO2封存是指通過工程技術手段將捕集的CO2注入深部地質儲層，實現CO2與大氣長期隔絕的過程。按照封存位置不同，可分為陸地封存和海洋封存；按照地質封存體的不同，可分為咸水層封存、枯竭油氣藏封存等。
船載碳捕集系統（OCCS[1]）是CCUS中的碳捕捉技術在船舶上的應用，它將船舶排放廢氣或燃料中的CO2進行分離捕捉，通過運輸工具輸到目的地加以資源化利用或注入海底/地層封存，防止其進入大氣層，以實現船舶排放的CO2永久減排。作為一項顛覆性的碳減排技術，OCCS為船舶在使用成熟、低成本傳統化石燃料下實現大幅度碳減排提供了可能，為航運業的綠色低碳發展提供了一條可行路徑。
碳捕捉技術在船上的應用
基于傳統能源動力系統的船載碳捕集技術，一般采用化學吸收法對排放尾氣進行碳捕捉，其原理為通過吸收液的溫度變化來實現CO2的吸收和釋放，從而實現將CO2從尾氣中分離捕獲。主要包括CO2捕捉、分離、壓縮液化與存儲卸載四個過程構成。首先，船上尾氣進入吸收塔捕捉CO2，然后在分離塔對捕捉到的CO2進行分離，分離出的CO2氣體進行壓縮液化提純，提純液化后的CO2再輸送到存儲容器。對于捕集儲存的液態CO2可以在港口直接過駁給CO2運輸船，或在專業港口進行卸載，提供給處理工廠用于堿、醇等化工品的原料或地質、生物利用，也可以制成干冰在指定海域投入海底封存。
船載碳捕集系統的主要設備構成通常包括廢氣旁通閥、CO2風機、熱交換器、吸收單元、分離單元、壓縮單元、制冷單元、液化單元、儲存單元、氣體檢測和監測系統、廢水處理和控制系統等。其實船安裝應注意對結構強度及船舶穩性的影響。特別值得一提的是，當碳捕集系統因意外故障時，其進排氣管路的設計應能避免使得船舶發動機背壓過高。
針對不同船型及其營運特點，并綜合考慮所需配置船載碳捕集系統的捕集能力，測算出所需CO2儲存艙的容積，靈活采用不同的布置方案。同時，應特別注意CO2的泄漏風險。
考慮到船載碳捕集系統運營能耗相對較高，亟需突破CO2高效低能耗捕集與儲存技術，以有效降低系統能耗。同時，船上電站容量要有足夠冗余，且超負荷時系統能應急脫開。
來源：中國船級社CCS
