近几十年，随着世界各国工业的发展，大气中二氧化碳含量持续上升，温室效应加重，全球气候变暖带来的系列环境问题正严重影响人类未来的生存。CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）二氧化碳捕获、利用与封存，作为一种大规模的减碳技术，是应对全球气候变暖的关键技术之一，受到世界各国的高度重视，中国也不例外。

2020年，中国向世界做出庄严承诺，力争在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。2021年9月，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》首次将CCUS列为实现“双碳”目标的重要技术手段，明确提出“推进规模化碳捕集利用与封存技术研发、示范和产业化应用”。

1.成隆益致力于CCUS应用开发

什么是CCUS？简单来说，就是把工业生产过程中排放的二氧化碳进行收集提纯，继而再投入到新的生产过程中去。CCUS是在CCS的基础上发展而来，与后者不同的是，CCUS不只是简单的封存，其最大优势在于可以将二氧化碳资源化，可以产生经济效益，真正实现变废为宝、循环利用。

河南成隆益新材料科技有限公司（以下简称成隆益）就是一家专注于CCUS碳捕集技术整套解决方案的开发者，由创始人陈琳在2020年成立，公司致力于新型多孔材料的减碳应用技术，可针对不同工况环境及利用方式，通过点对点设计开发的变压吸附装置，实现二氧化碳循环利用，达到减碳目标。

截止目前，成隆益针对温室气体捕集和利用，已推出车载式低浓度煤层气提浓回收技术、低能耗多氨基两项二氧化碳捕集技术、基于高性能多孔材料的变压吸附碳捕集技术。服务领域涵盖：石油化工、冶金钢铁、电力行业、建材能源等高排放、严要求的工矿企业。

2.二氧化碳驱油技术助力石油增产

二氧化碳是人们日常生产、生活中随处可见的一种气体，虽然它是造成温室效应的主要罪魁祸首，但不得不说，二氧化碳在工业和生活中的用途十分广泛，比如可以用于合成高纯一氧化碳、化肥生产、超临界二氧化碳萃取、食品保鲜和储存、焊接保护气、灭火器、粉煤输送、饮料添加剂、合成可降解塑料、改善盐碱水质、培养海藻、油田驱油等。

其中，油田驱油是当前国内最常用的CCUS减碳手段。陈琳说，“二氧化碳是一种优良的驱油剂，可以和地下原油互相融合混相，具有混相压力低和降低界面张力的特点，可在水驱基础上，提高油田采收率5%—15%。”

国外近年来大力开展了二氧化碳驱提高采收率（EOR）技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境，抑制温室效应。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。低渗透油藏, 可以明显提高原油采收率。

我国有93%以上的油田都是采用注水开发的，而水驱采收率只能达到40%左右。而且，长期的大量注水，使我国的主要老油田普遍进入了高含水阶段，因此必须配合其它提高采收率方法。在我国的石油开采中，二氧化碳也有着巨大的应用潜力。自60年代以来，在大庆，胜利、任丘等油田先后开展二氧化碳驱试验。大庆油田矿场试验 早期拄碳酸水，比注清水提高采收率8.2%-10.5%，胜利油田室内试验注12.3%PV二氧化碳，比注清水提高采收率7.3%-10.8%任丘油田室内试验室12%PV二氧化碳，采收率达到50%-70%。

二氧化碳驱油技术，具体来说就是把二氧化碳注入油层中以提高采油率，由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀、黏度下降，还可以降低油水间的界面张力。在此背景下，我国CCUS示范项目中捕集的二氧化碳，在各种形式的再利用中，以提高石油采收率为主。

据陈琳透露，目前他们公司的CCUS碳捕集利用技术已应用于全国首个CO2捕集与驱油封存项目“胜利油田4万吨/年CCUS全流程示范工程”、国家能源集团锦界电厂15万吨/年CO2捕集与咸水层封存工程示范项目、华润电力100万吨/年CO2捕集、输送及封存示范工程。

据中国石油勘探开发研究院的数据，全国约有130亿吨原油地质储量适合二氧化碳驱油，可提高采收率15%，增加可采储量19.2亿吨，并封存二氧化碳约47亿—55亿吨；若考虑全部油藏潜力，二氧化碳封存量将达150亿吨以上。

3.车载式低浓度煤层气提浓回收

众所周知，二氧化碳是数量最庞大的温室气体，但很多人不了解的甲烷，俗称天然气和沼气，也是强大的温室气体，其温室效应能力甚至比二氧化碳要强10—50倍。

陈琳说，“瓦斯气体的主要成分就是甲烷，常存在于煤层中，煤层气中小于30%浓度的大概10%—15%瓦斯气体是无法进行使用的，也无法进行燃烧，但还是有一定的危险性，比如经常听到的瓦斯爆炸，就是浓度在5%-16%的瓦斯气体的危害，通过我们的CCUS设备，把煤层里原本要排到大气中的一部分低浓度瓦斯气体抽出来，通过技术提浓，提到40%以上，就跟天然气一样可以当成燃料。”

在此之前，如果想做低浓度的瓦斯气体收集，需要在矿井地面上建一个非常大的装置，不能移动，矿采完了，装置也就闲置了，没有办法循环使用，建造成本也比较高。

针对行业痛点，陈琳公司以高性能吸附剂为核心，创新研发了一款车载式低浓度煤层气提浓回收装置。陈琳自信地表示：我们采用的是纳米级的吸附材料，可以实现吸附性能质的飞跃，只要把这个装置做的足够小，然后装在卡车上，就可以拉着在各个矿区之间灵活移动，做到“随气而动”，对抽出甲烷气体浓度在5%以上的煤矿均适用 ，并且相比大型的PSA装置（变压吸附法，一种新的气体分离技术）动辄几千万的投资，我们的这款装置只需要几百万。

陈琳说，“1吨的甲烷相当于21吨的二氧化碳，每提浓生成1吨甲烷，相当于减排21吨二氧化碳。以阳泉南风五矿南风井为例，年产气量1000万m³，提浓甲烷后出售，可产生利润2000万元。减排的同时，保护环境，产生经济利益。”

目前，全国共有煤层气探井4900余口，直井开发井1.5万口，2021年，我国规模以上工业企业煤层气产量达104.7亿立方米，我国探明可开采煤层气资源大于40000亿立方米，煤层气提浓回收项目具有广阔的应用前景。

实现碳减排，助力国家碳达峰、碳中和，陈琳带领的河南成隆益新材料科技有限公司致力于向社会提供一整套的CCUS碳捕集解决方案，即二氧化碳的捕获收集、封存与资源化利用。据陈琳透露，截止目前，公司现有的CCUS技术水平可实现二氧化碳提浓99.9%，在国内完全处于领先地位，更可实现年减排二氧化碳量达万吨级。

CCUS对于碳中和是不可或缺的关键技术，在未来全国减排降碳中将扮演重要角色。据中商情报网数据显示：随着成本降低、技术进步、政策激励，CCUS技术在2025年产值规模将超过200亿元/年，到2050年将超过3300亿元/年，按保守情形估计2025-2050年平均年增长率为11.87%。

我国二氧化碳地质封存潜力巨大，且具备大规模捕集利用与封存的工程能力，2021中国CCUS年度报告显示，我国通过二氧化碳强化石油、天然气开采技术可封存二氧化碳约51亿吨、90亿吨，利用枯竭气藏可封存约153亿吨，而注入深部咸水层的封存潜力更大，通过CCUS补上缺口，将是我国实现碳中和目标的重要技术选择。