二氧化碳“逆袭”！长江大学这场论坛揭秘如何将它“点废成金”

极目新闻记者 国倩

通讯员 杨云峰

实习生 钟亚东

温室气体二氧化碳，能否变身为驱动经济发展的“绿色宝藏”？3月7日，在长江大学武汉校区举行的低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室年度工作会议暨2026年高端论坛上，近百名院士专家、政企代表齐聚一堂，围绕这一课题展开深入探讨。

在论坛现场，来自长江大学的几位教授分别介绍了他们在这一链条上的探索——从捕集运输、到驱油封存、再到储能发电，揭秘了这一温室气体如何被科学家们“点废成金”，从工业废气变身关乎民生、助力国家能源安全的“香饽饽”。

为CO₂“抓”与“运”装上“安全哨兵”

要让CO₂变废为宝，第一步便是从酸性天然气或工业废气中精准“抓”出CO₂，并通过处理后收集起来，再高效安全送到油气田进行驱油或驱气，长江大学张引弟教授团队正是这一环节的“护航者”，为CO₂地面捕集与集输、输送装上“安全锁”。

“以燃烧后的工业烟气为例，我们就像过滤一样，把烟气中的烟尘、硫氧化物、氮氧化物等污染物去掉，留下纯度较高的CO₂，再经过脱水、纯化和压缩后进行运输。”张引弟教授说。

张引弟教授

捕集环节，能耗是个大问题。常规吸收剂需要在900°C高温下“再生”才能释放CO₂，能耗极高。张教授团队研发的高效低能耗的CO₂相变吸收剂，就像“活性炭海绵”一样高效吸附CO₂，却能把再生能耗降低32.6%。同时，通过优化工艺算法，还能将年化成本和CO₂能耗成本再降三成左右。

运输环节更是“技术活”。CO₂在管道里可能是气态、液态或超临界态，温度压力一变就容易“闹情绪”，导致管道堵塞；杂质会加剧腐蚀；复杂地形还可能形成“段塞流”——管道里一会儿气一会儿液，冲击设备。

随着油气勘探开发向深海和深层、超深层进展，极端条件下水合物防治和在线监测尤为重要。张教授团队搭建了国内首套极端条件下CO₂管道输送高压实验环道平台，自主研发了不同形式与孔径条件下CO₂泄漏实验与监测平台，和CO₂水合物绿色抑制剂，形成了CO₂管道输送仿真模拟与优化技术。能模拟不同孔径下的泄漏情况，保障管道安全运行。

张引弟透露，经过研究团队多年来与合作单位共同研发，该技术已经在中石化胜利油田、中石油吉林油田、华北油田和延长油田得到应用。“CO₂捕集、管输及注入管柱气密封检测关键技术及应用”获得省部级技术发明一等奖，未来研究团队还将朝着“CO₂高效捕集-安全管输-设备与管柱持续注入”一体化安全、高效关键技术努力，通过与智能化和新能源结合，实现技术升级，推动能源生产绿色低碳与可持续发展，助力实现“双碳”目标。

让CO₂变身地下油藏的“助推器”

被安全送达地下的CO₂，并非就此“沉睡”，长江大学盛广龙教授、魏凯教授团队，分别赋予了它油田“增产剂”和大型“充电宝”的双重身份，让其在地下大显身手，实现经济价值与环保价值的双赢。

“我们的工作，通俗说就是请CO₂‘出山’，把地下难采的油和气‘请’出来。”盛广龙教授介绍，现在很多油气藏在几千米深的纳米级孔隙里，常规方法难以“动弹”。

盛广龙教授

怎么请？一是“暴力破门”——将高压CO₂高速注入地下，把岩石压出复杂裂缝，让油气有了流动通道。“这比传统水力压裂造出的缝更复杂，通道更多。”二是“温柔稀释”——CO₂注入后会溶于原油，让原本像“稠粥”一样的原油变稀，流动性更强，更容易被采出。

这项技术的效益惊人。“我们的应用采收率能提高3.5个百分点。”盛广龙教授说，“大家可能对这个数字没概念，在我国原油储量下，采收率每提高一个百分点，就相当于再造一个大庆油田。3.5个百分点，效益非常明显。”而注入的CO₂，最终会有相当一部分（约53%）永久封存于地下，既增产又减碳。目前，该技术已在胜利油田、延长油田、大庆油田落地应用，不仅能提升原油、天然气供应，还有希望能让油价、家庭燃气价格更亲民，直接惠及普通百姓。

把废弃油气库变成“绿色充电宝”

“我们做的工作简单来说就两件事：第一，给CO₂‘充电’——用风能、太阳能发的多余电力，把CO₂压缩、液化，把电能存起来；第二，让CO₂‘放电’干活——需要用电时，把高压的CO₂释放出来推动机器发电，或者让它去帮油田增产、去地下取热。”长江大学新能源研究所所长魏凯教授这样解释CO₂储能的神奇原理。

他进一步说明，这个过程就像家里空调或热泵的“放大版”。在风电、光伏发电多的“低谷期”，用多余的电驱动压缩机，把CO₂压缩成高温高压流体，将电能转化为“压力能”和“热能”储存起来，CO₂本身则变成液态存于罐中；到了用电高峰，再把储存的热量加给它，液态CO₂瞬间气化膨胀，像喷气引擎一样推动发电机发电。

魏凯教授

“这就像一个巨大的‘能量银行’。”魏凯教授说。相比其他储能方式，CO₂储能优势明显：一是能量密度高，储同样多的电，罐子可以小很多；二是选址灵活，城市边上、工业园区都能建；三是既是“储能高手”，也是“多面手”，除了发电还能同时供冷供热。

那么，这项技术和普通人有什么关系？魏凯教授用生动的场景作了解答：“一是让家里的灯更‘绿’——我们存起多余的风光电，用电高峰时放出，您家空调、电视用的电就更可能来自清洁能源；二是让夏天用电更‘从容’——我们的技术还能储冷，晚上便宜时制冰存起来，白天最热时给商场、写字楼制冷，既缓解电网压力，又能帮大家省电费。还能助力‘双碳’，让空气更好——我们把工业排放的CO₂抓回来干有用的事，最后大部分封存回地下，既利用了价值，又减少了排放，守护蓝天白云。”

同时，魏凯教授团队的研究还能将废弃的油气库也变成“充电宝”，让老油田焕发新生。“废弃油气库本身就是天然的‘压力容器’——这些开采完的油气藏，有良好的封闭性、巨大的存储空间和天然的多孔岩石结构。与其花巨资在地面建高压储罐，不如直接利用地下这个现成的、安全的‘大仓库’。”他透露，团队研发的3MW电加热器预计2026年在鄂尔多斯盆地开展现场实验。多位专家预计，2030年前后有望实现商业化应用。

向2035年减排超1000万吨迈进

论坛现场学术氛围浓厚。中国石化胜利油田分公司副总地质师张世明分享了CCUS技术工业化应用的宝贵经验；中国科学院武汉岩土力学研究所研究员马洪岭带来了盐穴压缩空气储能的最新进展；四川大学国家杰出青年科学基金获得者余达刚、南京大学国家杰出青年科学基金获得者祝艳，分别展示了相关前沿探索。

9个专题报告同样精彩纷呈，来自中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院上海高等研究院、长江大学的专家学者分别围绕低碳催化、二氧化碳高价值转化、二氧化碳封存利用等热点方向，汇报了各自团队最新的研究进展与思考。报告内容既有基础科学问题的深度探索，也有面向实际应用的技术突破。

研讨会

“全重实验室CCUS技术现场应用成效显著，未来将聚焦核心技术攻关与装备升级，力争2035年实现二氧化碳减排超1000万吨。”长江大学党委书记王建平在致辞中透露的这组数据，让在场者印象深刻。

据介绍，学校已举全校之力，形成了以李阳院士为首席科学家、6名国家级人才为核心，36名骨干人员为中坚力量的研究团队，研究领域涵盖二氧化碳极端条件下转化的五大方向。自建设以来，实验室新增大型设备共46台套，累计投入超过7200万元，自主培养的国家自然科学基金A类项目获得者等人才成果，以及与中石油、中石化、中海油等单位合作的显著应用成效，都标志着这个实验室正朝着打造国家战略科技力量的目标坚实迈进。

中国工程院院士李阳在讨论中勉励大家：“要力争在基础研究和关键核心技术领域取得更多‘从0到1’的突破，为实现‘双碳’目标贡献不可替代的科技力量。”

（来源：极目新闻）