低碳产业需要注意的问题
随着世界范围内低碳理念的提出，不符合绿色低碳理念的产品必然会被淘汰。但我国产品出口仍严重依赖产品的初级加工，客观上对我国外贸出口造成一定影响。然而，绿色贸易壁垒不同于关税壁垒，是一把双刃剑。虽然绿色贸易壁垒是在发达国家和发展中国家经济技术对比巨大的背景下实施的，具有隐蔽性和歧视性的特点，对以加工制造为主的中国企业会产生一定的影响，但也会在一定程度上促进企业加强产业升级和转型，促进其科技研发投入。事实上，这也是企业参与国际竞争的必然趋势。
“低碳经济”是未来经济发展的必然趋势，这给以劳动密集型企业为主、以加工制造为主的我国中小企业带来了巨大的挑战。因此，我国中小企业应未雨绸缪，加强R&D能力，提升产品的国际竞争力，以赢得未来经济发展的先机。改革开放初期，一些地方一味追求招商引资带来的税收，却忽视了对环境的保护。在享受外资企业加速中国经济发展的同时，我们不得不面对那些高污染、高能耗的企业对中国环境造成的巨大破坏。
如今，中国内地再次吹响了产业转移的号角，这不能不引起我们的重视。要谨防产业转移成为污染转移的借口。虽然当地经济的发展很重要，但我们不得不因为眼前的经济利益和个人成就而忽视对污染的控制，破坏当地的环境。这不仅会促进当地经济增长，还会因环境破坏而制约当地经济的可持续发展。
如果产业转移只是把高污染、高排放的企业从发达地区转移到落后地区，虽然这在短期内会解决当地的招商引资、沿海地区的产业升级和淘汰落后高耗能企业的安置问题，但实际上只是把高碳从左手转移到右手，没有实际意义。发展低碳，淘汰过剩产能，可能会影响中国经济发展的速度，部分企业的关闭和转移会增加就业压力，可能会造成一定的经济动荡。因此，必须处理好发展与稳定的关系，有计划、有步骤地实施低碳战略，不能一蹴而就。
随着经济的增长，中国的能源消费总量可能会相对增加，但这种增加仍然是合理的增加，二氧化碳排放量会增加。中国正处于加快工业化和城市化的关键阶段，离不开高碳发展模式。落后的工业生产技术加剧了中国经济的高碳特征。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式，科技创新是低碳经济的核心。企业应该加强技术创新和自主研发能力，使自己的产品更加符合“低碳时代”的要求。低碳经济不仅指一个行业的低碳发展，还指低碳上下游产业的协调发展。如果把下游的能源消耗转移到上游，能算是发展低碳吗？在北京国际车展上，各大厂商纷纷打出低碳环保的电动车品牌来迎合潮流，仿佛谁没有两款电动车产品谁就会被市场淘汰。各大媒体也纷纷聚焦电动汽车。一时间，似乎不买电动车就构成了低碳经济的绊脚石。真的是这样吗？
众所周知，电动汽车最大的特点就是能源替代。诚然，石油消耗与二氧化碳排放密切相关。然而，电动汽车真的能减少碳排放吗？
在中国，80%的二氧化碳排放来自燃煤，超过50%的煤炭消耗用于火力发电。同时，火力发电占总发电量的70%以上。另外，目前我国煤炭发电平均效率只有35%。在这样的情况下，发展电动汽车无异于增加电力消耗，也意味着增加碳排放。随着我国城市化和工业化进程的加快，电力资源将更加紧张。在风电、核能发电尚处于发展阶段的中国，大力发展电动汽车必然会加剧能源供需紧张，不利于低碳产业的发展布局。
对于政府来说，在不遗余力支持电动车发展和相关企业开发新产品的同时，更需要解决源头问题。以电动汽车为例，以煤代油是不可取的。电动汽车成为低碳经济时代先锋的前提是解决动力资源问题，否则前景不容乐观。自然碳捕获:海水和绿色植被都是碳储存池系统的组成部分。如今，地球的海水中充满了古老的碳，总量约为35万亿吨。几千万年后，地球上的原始森林也吸入了数万亿吨二氧化碳。植物捕获的大部分二氧化碳经过数十亿年的时间已经演变成更固定的地质形式，包括石灰石和页岩，以及煤、石油和天然气等碳氢化合物。直到大约500年前，这种自然碳捕获过程还算顺利。那时，碳循环达到了某种平衡:每一次腐烂的植物或火焰释放出一个二氧化碳分子，森林或海洋就会重新吸收同样的分子。空气中二氧化碳的浓度是百万分之270。然而，从公元1500年开始，这种平衡逐渐被打破。因为农业的发展和对木材的需求使森林枯竭，地球吸收碳的能力逐渐下降。更重要的是，贪得无厌的工业革命引发了碳氢化合物燃烧的突然增加，这逆转了数亿年来碳储存的平衡。自18年末以来，人为二氧化碳排放量从微不足道的1亿吨/年上升至63亿吨/年，约为生物圈可吸收量的两倍。因为每年进入大气的碳量比捕获的碳量多约32亿吨，大气中碳的积累量开始上升，增加到百万分之380以上。
在此背景下，人类开始尝试人工碳捕获和存储技术。
碳捕集与封存(简称CCS)是指将大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源产生的二氧化碳收集起来，以各种方式储存起来，避免其排放到大气中的技术。它包括二氧化碳的捕获、运输和储存，可以减少单位发电量85%至90%的碳排放。对中国来说，解决煤炭污染问题非常重要。中国煤炭资源丰富，也是煤炭使用大国。但众所周知，煤炭造成的污染损害也很严重。如果不解决煤炭产生大量二氧化硫和二氧化碳排放的问题，就很难解决中国的环境污染问题。与此同时，随着世界越来越关注全球变暖，中国将面临越来越大的国际压力。因此，中国应该尽快发展自己的碳捕获和存储技术。如果不尽快自主研发洁净煤技术，未来中国将被迫从美国或其他国家购买相关技术，局面将相当被动。碳捕集与封存技术是将燃煤电厂释放的二氧化碳捕集起来，压缩，然后埋在岩石或海底，达到减少80-90%碳排放的目的。碳捕集与封存技术的应用将使煤电成本增加21-91%。如果能将捕集的二氧化碳加以利用，比如注入油田增加石油产量，成本可能会降低。第一个使用碳捕获和存储技术的燃煤电厂在德国建成。运营情况尚不明朗。如何处理多余的二氧化碳，人们提出了一个“异想天开”的解决方案:捕获并浓缩人类排放的二氧化碳气体，将其深埋在海底或地下，从而彻底解决温室气体造成的全球变暖威胁。
[1]，地质印章:
将二氧化碳注入枯竭的油气储层和不可开采的甲烷煤层是一种“增值”储存方法。实验研究表明，注入两倍体积的二氧化碳可以置换两倍体积的甲烷气体。世界上有70个油田是注入二氧化碳来提高石油采收率的，这是一种非常有前景的碳储存技术。
[2]，深海储存:
深海封存是指将二氧化碳注入深海进行长期封存。大多数二氧化碳将在深海中与大气隔离几个世纪。深海封存在国际上还没有真正采用，也没有进行试点和论证，目前还处于研究阶段。二氧化碳封存面临的科学问题是，是否有可能通过将大量二氧化碳储存在地下或深海中来逃逸。乐观的认为，二氧化碳不需要永久封存，只要自然界的碳循环能够将大气中的二氧化碳降低到工业化前的水平即可。从目前来看，人类科技的发展应该是有可能的。中国积极与澳大利亚、英国等技术发达国家开展碳捕集与封存合作，积极开展碳捕集与封存试点项目。2008年7月，中国华能集团与CSIRO正式宣布，在北京建立的燃煤电厂二氧化碳捕集示范工程竣工并投入运行。华能北京热电厂CO2捕集示范工程位于北京郊区，由华能控股的Xi安热工研究院设计完成。这是中国首个燃煤电厂烟气CO2捕集示范项目，预计年回收能力可达3000吨。前述高碑店热电厂位于北京东郊高碑店，由北京国际电力开发投资公司和华能国际电力开发公司共同出资建设。
2009年3月，神华集团表示，它正在研究利用碳捕获和储存技术减少煤制油项目的二氧化碳排放，并正在进行示范项目的研究、开发和评估。该项目是神华集团鄂尔多斯654.38+0万吨煤制油直接示范项目的配套项目，将大幅减少生产过程中二氧化碳的排放，实现煤炭的清洁利用。研究表明，采用现代煤炭直接液化技术，每生产一吨成品油将排放约3吨二氧化碳，其中大部分纯度较高，捕集成本相对较低。
建筑节能:建筑智能化的发展方向
中国的能源消耗处于世界前列，建筑能耗占社会总能耗的25%。“十一五”目标中，建筑业要实现节能1.01.000亿吨标准煤，建筑节能总面积达到21.46亿平方米。与政府的节能目标相比，目前来看，实现的难度更大。到2008年底，单位GDP能耗降低20%的目标只下降了8.5%，因此政府在未来进一步完善节能政策仍是当务之急。
CCUS(Carbon Capture，Utilization and Storage)，一种碳捕获、利用和存储技术。
CCUS技术是CCS(碳捕集与封存)技术的一个新的发展趋势，即将生产过程中排放的二氧化碳净化后投入到新的生产过程中，可以循环利用，而不是简单的封存。与CCS相比，它可以回收二氧化碳，产生经济效益，更加实用。
2065 438+00 7月22日，科技部议程管理中心副主任彭思臻在中国CCS:现状、挑战、机遇新闻发布会上表示，当前中国的首要任务是保发展。CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上，不宜在中国大范围推广应用，中国应更加重视扩大二氧化碳资源利用技术的研发。他强调:“未来，越来越多的人会用CCUS(碳捕获、再利用和储存)取代CCS。对于中国，我们也更喜欢CCUS。”在第三届中国(太原)国际能源产业博览会上，CCUS(碳捕获、利用和储存)成为热门话题。中国工程院院士、清华大学教授倪在博览会上说，“中国的CCUS目前潜力很大，应该尽快启动”。
二氧化碳的资源化利用技术包括高纯度一氧化碳合成、烟草膨化、肥料生产、超临界二氧化碳萃取、饮料添加剂、食品保鲜储藏、焊接保护气体、灭火器、粉煤运输、可降解塑料合成、盐碱水质改善、藻类培养、油田驱油等。其中，合成降解塑料和驱油技术具有广阔的工业应用前景。二氧化碳降解塑料是完全生物降解塑料，在自然环境中可以完全降解，可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等。二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品，正成为当今世界研发的热点。该技术生产的可降解塑料不仅使工业废气二氧化碳变成了环境友好的可降解塑料，而且避免了传统塑料制品对环境的二次污染。它的发展不仅拓展了塑料的功能，而且在一定程度上补充了日益枯竭的石油资源。因此，二氧化碳降解塑料的生产和应用，从环境保护和资源循环利用的角度来看，意义重大？。
研究现状
美国、日本、德国和中国的企业在二氧化碳基聚合物领域做了大量的研发工作。
美利坚合众国
2010年8月上旬，美国Novomer公司获得美国能源部(DOE)拨款1840000美元，将加速公司二氧化碳塑料生产线的商业化进程。Novomer的技术使用二氧化碳和环氧丙烷生产聚碳酸亚丙酯(PPC)树脂。PPC树脂可用于涂料、表面活性剂、软硬包装、纤维等，并可生物降解。
Novomer已经在其合作伙伴伊士曼柯达公司的生产设施中进行了小规模的二氧化碳到塑料的生产。据说用二氧化碳生产涂料和粘合剂用低分子量热固性多元醇有望在2011实现商业化，高分子量热塑性聚合物有望在2012实现商业化。
中国
中国企业在利用二氧化碳制造塑料方面一直处于世界领先地位。早在2007年，江苏中科金龙化工有限公司就形成了2.2万吨/年二氧化碳树脂的生产能力(一条生产线2000吨/年，一条生产线2万吨/年)，项目采用了中科院广州化学所的技术。中科金龙开发了二氧化碳树脂在涂料、保温材料、薄膜等领域的应用。中科金龙公司计划在2065.438+05之前实现二氧化碳树脂产能65438万吨/年。
日本
日本研究人员最近开发了一种新技术，可以将二氧化碳转化为合成塑料和药物的碳资源，从而变害为利。二氧化碳的化学性质非常稳定，不易与其他物质发生反应，所以在工业领域只用于生产尿素和聚碳酸酯。东京工业大学教授Nobuji Iwasawa等人发现，碳化合物经过处理后可以与二氧化碳结合，形成新的碳物质。相关论文已发表在新一期《美国化学学会杂志》上。
德国
拜耳材料科学公司和两个合作伙伴获得了德国政府的资金支持，共同开发基于二氧化碳原料的聚氨酯生产方法。德国联邦教育和研究部将在未来三年内向该项目投资450多万欧元，目的是利用废弃的二氧化碳产品生产聚醚多元醇聚碳酸酯(PPP)。
德国最大的电力公司RWE电力国际公司和位于德国亚琛的亚琛工业大学也将参与这一由总部位于德国勒沃库森的拜耳材料科学公司发起的项目。此外，将在勒沃库森建立一个使用新技术的试验工厂。
这一过程中使用的二氧化碳将来自RWE电力在德国尼德兰塞姆的工厂，该工厂在一个煤炭创新中心有一套二氧化碳洗涤装置。该工艺生产的PPP材料可用于建筑隔热和轻型汽车零部件。
工业化中遇到的三大问题
二氧化碳制塑料作为二氧化碳化学固定的方向之一，对实现碳的捕获、储存和利用具有重要意义。一方面，二氧化碳塑料可以在很多领域替代传统塑料，从而减少传统塑料生产过程中的碳排放；另一方面，生产一吨树脂消耗约0.4-0.5吨二氧化碳，也体现了二氧化碳资源化利用的经济价值。用二氧化碳制造塑料类似于强化采油(CO2-EOR)，可以减少CO2的排放，给企业带来效益。
业内人士表示，虽然我国在二氧化碳塑料领域有所突破，但由于种种原因，目前国内二氧化碳降解塑料产业进展缓慢，相关技术的利用也只有中海油这样的“高端玩家”才能负担得起。
第一，成本压力太大。目前国内成功开发的二氧化碳降解塑料技术有四种，其中三种已经产业化。由于这些项目规模小，目前只能小批量生产，产量低，价格高。此外，项目所需的主要原料之一环氧丙烷和环氧氯丙烷的价格也很高，再加上新产品推广成本高，导致二氧化碳降解塑料最终成本高达1.8万元/吨。随着石油基塑料价格随石油价格下跌，二氧化碳降解塑料企业的成本压力越来越大。
二是投资风险高。“就单位产品投资而言，二氧化碳降解塑料项目投资高于煤制油项目。一个654.38+0万吨/年的二氧化碳降解塑料项目，往往需要654.38+0.4亿元以上的资金投入。单从经济效益考虑，项目投资风险很大。”广州天成生物降解材料有限公司项目经理卢斌说。中海油石化有限公司和内蒙古孟茜高新集团的负责人也坦言，如果不计算节能减排和环保的效益，二氧化碳降解塑料项目根本不赚钱，甚至亏损。
三是需求量小，销售难。据介绍，二氧化碳降解塑料的价格始终高于石油基塑料1.5~2倍。此外，其热稳定性、阻隔性和加工性能与石油基塑料存在一定差距，限制了其仅在少数有特殊要求的领域使用，如食品包装、医疗保健等，无法在需求巨大的薄膜、农用薄膜等领域推广应用。而且即使在有限的食品包装、医疗卫生领域，也面临着聚乳酸、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯等降解塑料的冲击和竞争，使得二氧化碳降解塑料的消费市场非常狭窄，产品销售困难。
二氧化碳合成全降解塑料技术是当今世界的重要热点之一。目前市场上的塑料制品大多采用石油制成，成本高，使用后不易降解，污染环境。使用该技术后，二氧化碳废气可代替石油循环使用，直接生产全降解塑料制品。一方面，这项技术可以减少二氧化碳的排放，节约石油资源；另一方面，合成塑料可以完全生物降解，可以从根本上解决“白色污染”的危害，是典型的循环经济技术模式。二氧化碳驱油是一种将二氧化碳注入油层以提高原油采收率的技术。二氧化碳首次与地层原油接触时，不能形成混相，但在适当的压力、温度和原油组成条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。超临界流体将从原油中提取较重的碳氢化合物，并在驱替前沿连续浓缩气体。因此，二氧化碳和原油成为可混溶的液体，形成单一液相，可有效地将地层原油驱替至生产井。混相驱提高采收率的一个关键参数是天然气与原油之间的最小混相压力，它是确定气驱最佳工作压力的基础。一般来说，因为混相驱比不混相驱能生产更多的原油，所以希望在等于或略高于MMP的水平下进行气体驱。如果压力远高于MMP，容易造成地层压裂，生产过程的安全性无法保证。这样一来，不仅原油产量不能大幅度提高，经济效益也会降低。二氧化碳驱一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。
研究现状
美国是应用二氧化碳驱油研究和试验最早、最广泛的国家。自1970以来，美国将二氧化碳注入得克萨斯州的油田，作为提高石油采收率的技术手段(EOR)。到2006年，类似项目已有70多个，每年注入的二氧化碳总量达到2000-3000万吨，其中约300万吨来自煤气化厂和化肥厂的尾气，大部分收集自天然二氧化碳气藏。至今仍在使用。CO2-EOR混相驱提高采收率范围为4% ~ 12%，纯CO2注入油藏，占油藏流体体积的10% ~ 45%。与CO2-EOR混相驱项目相比，CO2-EOR非混相驱项目较少。不混相驱油需要380m3CO2驱替1桶原油(760kg/b)。最高采收率可提高20%。
我国大庆油田和江苏油田开展了驱油研究。1984期间，大庆油田在萨南东部过渡带进行了二氧化碳驱油现场试验研究。项目先和国外公司合作，6月结束1993。大庆从1994继续进行测试，直到1995结束。届时驱油试验可能主要考虑增加产油量，缺乏对二氧化碳地下运移富集的监测和研究。
2006年，在中国石油集团领导的支持下，中国石油勘探开发研究院和吉林油田发起组织，联合中科院地质与地球物理研究所、华中科技大学、北京大学、清华大学、中国石油大学向科技部申请国家973资源利用与温室气体地下封存基础研究项目，并获得批准。基于中国陆相储层特点和原油性质，项目组发展和完善了二氧化碳混相驱和埋藏评价等关键理论和方法。以减排和利用火山岩天然气藏开发副产品二氧化碳为目标，初步形成了二氧化碳驱和埋藏的配套技术，并在吉林省大情字井现场试验中成功应用，为我国利用二氧化碳驱实现温室气体减排和资源化利用的工业模式奠定了基础。
应用前景
二氧化碳驱提高石油采收率和储存技术已成为实现经济发展和环境保护双赢的有效途径，实现温室气体资源化利用和提高油气采收率的前景令人期待。国内外大量研究和现场应用证明，向油层中注入二氧化碳进行混相驱或不混相驱可以大大提高采收率。据《石油与天然气》杂志2010报道，美国利用二氧化碳驱油技术，已生产约15亿桶原油。根据美国能源部国家能源技术实验室(NETL)的评估结果，美国利用二氧化碳驱油增加石油产量的潜力为340亿桶。
根据《中国陆上已开发油田第二次提高采收率潜力评价及开发策略研究》(1998)成果，在参与评价的79.9亿吨常规稀油油田中，适合CO2驱的原油储量约为1230万吨。此外，中国已探明的63.2亿吨低渗透油藏储量中，约有50%未动用。开发这些储量，二氧化碳驱比水驱有明显的优势。
此外，二氧化碳在提高稠油油藏采收率、提高煤层气和天然气采收率等领域也有很好的应用前景。具体到中国，当前和未来，二氧化碳减排必须走高效利用之路，二氧化碳驱油强化采油和储存技术必将有广阔的应用前景。