2024, Vol. 48
文章信息
- 张海滨, 卢迪, 王永昌, 田文爽, 沈国飞, 宋学行, 魏伟. 2024.
- ZHANG Haibin, LU Di, WANG Yongchang, TIAN Wenshuang, SHEN Guofei, SONG Xuehang, WEI Wei. 2024.
- 二氧化碳海洋封存的技术和研究现状
- Technology and research progress with regard to CO2 ocean storage
- 海洋科学, 48(4): 108-121
- Marine Sciences, 48(4): 108-121.
- http://dx.doi.org/10.11759/hykx20230801001
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文章历史
- 收稿日期：2023-08-01
- 修回日期：2023-11-10
2. 中国科学院上海高等研究院 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室, 上海 201210
2. Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, CAS Key Laboratory of Low-Carbon Conversion Science & Engineering, Shanghai 201210, China
进入新世纪以来, 全球变暖的趋势日益加剧, 极端气候事件成为“新常态”, 气候变暖的影响也越来越显著, 人类社会和自然环境遭到了严重的威胁[1]。联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在2023年发布的报告中明确指出, 2011年至2020年, 全球地表温度比1850年至1900年升高了1.1 ℃[2], 这对世界的生态系统及人类未来的可持续发展构成了严峻的挑战。科学界普遍认为, 全球变暖的主要原因在于人类活动排放的温室气体不断增多[3]。其中, 二氧化碳(CO2)的过度释放对于加剧全球变暖这一过程起到至关重要的作用, 由于过度消耗和滥用化石能源, 这种影响也越来越明显。美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)莫纳罗亚大气基线观察站发现, 2022年5月大气环境中的CO2含量已经突破数百万年的极限, 达到4.21×10–4的历史新高, 相较于工业化前其含量水平提升超过了50%。如果在未来几十年内人类无法削减化石能源的利用和温室气体的排放, 2100年空气中的CO2浓度预计将达到惊人的 5.70×10–4, 全球平均气温将上升约 1.9 ℃[4-6]。CO2与其他温室气体一起, 吸收了原本会逃逸到太空中的热量, 并将其重新辐射回地面, 导致地球的温度持续增加, 从而引发一连串极端天气事件, 如极端的雨季、洪涝灾害、强烈的台风等。随着世界的不断变暖, 厄尔尼诺现象的出现次数也在不断上涨, 这给人类的家园带来了直接的、甚至不可逆转的破坏。持续增加的温室气体排放还会造成南北极的冰川融化甚至消失, 导致海洋水位上涨, 从而给地球带来巨大的威胁, 包括物种的毁灭、濒临消亡[7-10]。
因此人类必须从政治、经济、技术、法律等各个方面积极主动地寻求长期有效的解决方案, 携手深化国际合作, 实现CO2减排的目标。为了缓解温室气体对地球气候的影响、减少CO2的排放, 世界各国一方面应减少传统化石燃料的使用, 另一方面也要积极开发和利用风能太阳能等新能源, 并寻求新的限制温室气体排放的途径, 在减少CO2的排放量的同时保证经济的快速发展[11-13]。二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)技术是指将CO2从工业过程、能源消耗或大气中分离后加以利用或直接封存(图 1), 这是一项切实可行的减排方法, 被认为是未来大规模减少CO2排放、减缓全球变暖的主要途径之一[14-16]。目前, 国际社会上的传统能源研究机构如国际能源署(International Energy Agency, IEA)、石油输出国组织(Organization of the Petroleum Exporting Countries, OPEC)等, 以及一些国际能源协调机制如国际能源论坛(International Energy Forum, IEF)、联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)等, 都一致认为CCUS技术将成为人类社会未来的主要碳减排技术, 应当加大投入并将之付诸实践[17]。
CO2的封存方法有很多种, 如生物封存、矿化封存等, 但主要还是以陆地封存和海洋封存为主[18-19], 而CO2海洋封存被认为是最具发展潜力的一种实现CO2减排的方法[20]。本文介绍了CO2海洋封存的方法和封存机理, 概述了该技术在国内外的研究进展, 并指出CO2海洋封存可能造成的环境影响, 同时也对我国CO2海洋封存前景提出了展望。
1 CO2海洋封存技术海洋碳封存是一种碳减排理念, 不但封存潜力巨大, 而且比陆地碳封存更加安全可靠。目前海洋封存CO2主要包括三种形式: 一是将CO2压缩后直接注入深海1 500 m以下, 以气态、液态或者固态的形式封存在海洋水柱之下, 其中固态CO2的封存效率最高[21]; 二是将CO2注入到海床巨厚的沉积层中, 封存在沉积层的孔隙水之下, 即海洋沉积物封存; 三是CO2置换强化开采海底天然气水合物进行封存。
1.1 海洋水柱封存海洋水柱封存方法是将捕获的CO2以一定的方式注入到海洋中, 依靠海水中的CO32−和HCO3−等游离的离子, 通过一系列物理和化学反应将 CO2溶解和吸收, 最终实现海洋水柱封存。CO2主要以4种无机碳形式存在于海水之中, 其中HCO3−占据了95%的比例, 它与H2CO3、CO32−和溶解态的CO2构成了一个比较稳定的、巨大的缓冲系统。在不断增大的深度条件下, CO2受到的压力会越来越大, 其密度也会变得比海水稠密, 最终会进入到重力稳定状态, 并存在于负浮力区(Negative Buoyancy Zone, NBZ)。
在海洋水柱封存中, CO2所处的状态主要取决于CO2所注入的深度。当CO2注入到海洋的浅水区时, 它通常是气态的。在水深小于500 m时, 连续注入的CO2会形成大量的羽状流。这些羽状流中含有大量的CO2气泡, 其中一部分会慢慢溶解在周围的水体中, 另一部分在完全溶解前会逐渐上浮并最终释放到大气中[22]。CO2在海水中的溶解度受到所处区域纬度 和水温的影响, 特别在高纬度海区, CO2的溶解性会更加明显, 因为这里的海水温度较低, 且密度较大。另外, 洋流可以强化CO2与海水的混合作用、加速海水对CO2的溶解, 从而提升碳封存的效果。当水深大于500 m小于2 500 m时, CO2以正浮力的液态形式存在, 注入的CO2仍会形成富含CO2液滴的羽流[24]。但是在大部分海域, CO2液滴表面将会与周围海水发生化学水合反应, 在液滴表面形成一种类似固体的水合物, 这样就会增加CO2液滴的密度、减缓CO2液滴上浮的速度, 进而增强CO2在海水中的溶解。随着深度的增加, CO2密度也会逐渐增加。在3 000 m水深的条件下, CO2的密度会明显大于周围海水, CO2会逐渐下沉到海底形成液态CO2湖泊(图 2)。碳湖表面会形成CO2水合物覆盖层, 这更有利于封存CO2。
1.2 海洋沉积物封存
海洋沉积物封存是通过将CO2注入到海底的多孔床层中, 在沉积物层的高压和低温的条件下, 使CO2形成晶体状的水合物(图 3), 从而实现CO2在海底沉积物层内的有效封存(图 4)[26-27]。Koide等最早提出将CO2封存到深海沉积物中, 并经过大量的研究针对不同深度的海域提出了相应的理论建议[28]。他们将海床划分为三个深度范围, 浅水区海床(<300 m)、深海海床(300~3 700 m)和超深海床(>3 700 m)。他们认为CO2在海底沉积物中是安全的, 即使有少量的CO2从海底渗出, 也会分散并溶解到海水中去。在水深约300 m以下深海区域的沉积层中, 环境温度通常会低于5 ℃, 此时存在水合物形成区(Hydrate Formation Zone, HFZ), CO2会形成一种在海水中性质稳定的CO2水合物盖层。由于晶状水合物在海水中的溶解速率极低, 因此可以有效地降低CO2对海洋生态系统的影响。此外, CO2水合物的产生不仅可以显著降低沉积层的孔隙度, 甚至还会堵塞沉积层的孔隙, 增强沉积层的密闭性, 从而提升其封藏的能力并改善 封存的效果[29-30]。海洋沉积物的岩石类型主要以砂岩和玄武岩为主, 其中高渗砂岩能够有效封存CO2, 而深海域玄武岩和高深砂岩中富含的钙、镁等物质元素则可以与CO2反应生成稳定的碳酸盐, 而且这种反应速率很快, 甚至95%以上的CO2在不到两年的时间内就可以被矿化为碳酸盐矿物[31-35]。将CO2 液体注入到至少3 000 m的深海和几百米的海底沉积物中进行封存, 由于那里的孔隙液浓度比较低, 而且CO2还可以形成水合物, 这就可以保证CO2的永久储藏[27]。
1.3 CO2置换天然气水合物封存
CO2的封存也可以与可燃冰开采相结合, 即在一定的温度和压强下在天然气水合物储层中注入CO2置换出甲烷(图 5)[37]。可燃冰指的是天然气水合物, 是天然气和水在高压低温条件下生成的一种长得像冰块的物质, 因为这种“冰块”是可以点燃的, 所以俗称为可燃冰。可燃冰是一种清洁能源, 1 m3的可燃冰能释放164 m3的甲烷, 按油气标准当量约相当于0.16 t原油, 其储量大、热值高, 有望成为未来石化燃料的理想替代能源[38-39]。虽然有丰厚的储量, 但可燃冰在开采时, 很容易因为甲烷气体泄漏逃逸加剧温室效应, 进而污染大气环境。此外, 开采之后可燃冰的减少和消失会削弱海底的地面强度, 进而会改变沉积物的工程力学性质。此举可能会导致海底软化, 进而诱发地质灾害如海底滑坡甚至塌方等, 破坏海底构造以及海洋钻井平台、通讯电缆等设施[40]。
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| 图 5 CO2封存置换甲烷示意图 Fig. 5 Schematic of CO2 storage and methane replacement |
1993年, Ebinuma等[41]发表了关于CO2开采可燃冰的报道。1996年, Ohgaki等[42]提出一种新的想法, 即使用CO2来置换海底水合物沉积层中CH4。相关研究表明, 该技术的应用在热力学和动力学方面不 存在问题, 并且CO2置换可燃冰中CH4的过程并不需要额外的能量[43-44]。CO2置换法可以让可燃冰在地底打破晶体笼状结构, 使甲烷逃逸出来, 然后把它们从地底用管道输送到地面。CO2置换天然气水合物有很大的经济和环保优势, 由于在相同的温度压力条件下, CO2 水合物稳定性优于可燃冰, 当CO2置换开采CH4时, 既能提升CO2的资源利用率, 促进天然气的开采, 保证海底水合物沉积层的稳定性, 又能利用海洋存储空间大、潜力大的特点, 最大化实现CO2的封存, 一举实现经济价值和环保价值。
2 CO2海洋封存研究进展CO2封存是CCUS技术的关键环节之一。CO2海洋封存是将CO2封存到海底以下的地质储层中(图 6), 该技术具备多项优势。全球海洋面积占据了地球表面积的71%, 是陆地面积的两倍有余, 因此该技术对温室气体减排的潜在贡献巨大。海洋是地球上最大的活跃碳库, 在封存CO2方面拥有巨大的开发潜力, 其碳储量约是陆地的20倍、大气的50倍[22, 29]。在千年尺度上, CO2在海洋与大气中大致保持着平衡。当大气中CO2的浓度持续在3.50×10–4~1×10–3范围内时, 海洋海水理论上可吸收2 300~10 700 Gt的CO2。释放到大气中的CO2最终会有80%将被封存在海洋中[22, 45], 然而由于密度跃层对深海与海洋表面海水的阻隔, 导致海洋自然吸收过程相对缓慢, 需要几千年才能与碳酸盐沉积物达到平衡[46]。CO2海洋封存是加速海洋吸收CO2的过程, 也是一个有效可行的封存方案。
Marchetti是首个尝试实现CO2海洋封存的科学家, 他的工作为海洋封存CO2的研究和发展奠定了基础。1977年, Marchetti[47]提出将CO2在适当的燃料转换点收集后, 通过一定方式压缩后注入到地中海, 然后海底洋流会将CO2转移至大西洋深层海水中, 使其在几个世纪内无法与大气接触。Hirai等[48-49]通过实验研究发现, 液态CO2在特定条件下以一定速度注入到相应深度的深海可以实现完全溶解, 其溶解速率受到外部环境因素的影响, 如周边海水的流速, 海水压力、温度等。Ametistova等[50]研究发现, 将CO2注入深海域或超深海域可以极大限度地减少对海洋环境的影响。Shindo等[51-54]研究发现, 当压力超过35 MPa后, 液态的CO2会保持长期稳定; 在特定位置注入的CO2将会沉积在海底, 从而形成一个巨大的海底湖泊。基于热力学相平衡考虑, 可以合理地假设, CO2将在海水/液体CO2界面形成水合物。Goldthorpe[55]指出, 捕获的CO2可以永久储存在深海海沟中, 在3 000 m深处, CO2会变成比海水密度更大的液体, 这会导致它自然地沉落到海底, 在理想情况下会沉入某种洞中, 形成一个水下湖泊, 并且在很长一段时间内, CO2可能会固化。Goldthorpe通过计算认为在印度尼西亚群岛以南地区、位于地表以下6 000 m的巽他海沟是一个很好的储存位置, 它可以容纳19 000 Gt液化CO2, 这超过了目前所有已知的全球化石燃料储量可产生的CO2; 其他包括琉球海沟或波多黎各海沟也可能是很好的CO2储存地点, 不过他同时也承认, 在真正实施之前仍需要做更多的研究, 尤其是要防止CO2顶部扩散或导致海洋酸度增加[55]。
虽然深海封存理论上潜力巨大, 但是封存成本比较高, 在技术可行性和对海洋生物的影响上还需要更进一步的研究。在过去的几十年里, 世界各国对CO2海洋封存方法进行了深入的探索和发展, 不仅在理论方面取得了长足的进步, 而且在技术层面也得到了大幅提升(图 7)。当前, 正在进行CO2的海底封存研究与实践的主要还是美国、日本、澳大利亚和欧盟等发达国家。
2.1 国外CO2海洋封存进展
挪威是较早开展CCS技术研究及实践的国家之一。挪威Equinor公司的Sleipner封存项目(位于挪威大陆架南部的北海海域)是CO2海底地质封存运行时间最长、最为成熟的案例[57]。该项目从1996年8月开始运行, 其CO2来自气田天然气伴生气, 项目将伴生的CO2分离出来后直接注入附近区域地质层海床下1 000 m处, 目前注入量可达到每年100 Mt[56-60]。Snøhvit封存项目则位于挪威大陆架北部的巴伦支海海域, 该项目将气田生产的天然气输送至挪威北部沿 岸Melkøya岛上的工厂里, 然后将它们转化为液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG), 再将从LNG中分离出来的CO2输送回Snøhvit气田区域海床下2 600 m的砂岩层进行封存。该项目自2008年起开始运行, 每年通过该项目封存的CO2约为0.70 Mt[56, 61-62]。
美国埃克森美孚(Exxon Mobil)于2021年宣布计划进行“Houston Ship Channel Project”项目, 该项目旨在捕集位于得克萨斯州休斯顿地区的发电、炼油和化工厂产生的CO2, 并通过专门的管线系统将其安全、高效地运输到墨西哥湾进行离岸封存。项目拟分为两个阶段实施: 一期目标是到2030年, 期望能实现每年50 Mt的CO2封存量; 二期是到2040年, 通过该项目可实现每年降低CO2排放100 Mt的目标。该项目如果能顺利实施, 将会成为目前全球已规划CCUS项目中最大规模的项目[63-66]。
日本苫小牧港CCS示范项目在2016年到2019年投产使用, 该项目位于日本北海道的沿海炼油厂内。项目从炼油厂氢气生产设施中捕集CO2, 捕集系统每年捕集至少0.1 Mt的CO2, 随后将这些CO2注入到近海岸深部地质储层中储存并进行监测。2019年底, 该项目按计划实现了CO2累计封存0.3 Mt 的目标并停止注入, 目前的监测并没有发现CO2出现逃逸的现象, 今后该公司还将继续密切关注这一情况[67-69]。
巴西国家石油公司(Petrobras)在桑托斯盆地Pre-Salt油田CCS项目是世界上最大的碳捕获网络, 该项目位于距离里约热内卢海岸300 km的超深海域, 年封存能力为7 Mt, 目标是到2025年实现40 Mt的CO2封存量。截至2019年12月, Petrobras已向岩石储层注入超过14 Mt的CO2[56, 70-72]。
在澳大利亚, Santos的Bayu-Undan天然气液化和海上地质封存CCS项目已进入详细前端工程和设计阶段, 该项目将利用现有天然气管道来输送CO2, 以期达到安全、永久的封存效果。项目预计每年可储存多达10 Mt的CO2, 相当于澳大利亚年碳排放量的1.5%左右[72-74]。
2.2 国内CO2海洋封存进展我国的海域地质条件优越, 地壳较为稳定, 沉积盆地广泛分布, 地层厚度较大, 同时也存在较多的构造地层圈闭, 这些都为CO2海洋封存提供了良好的条件, 预计我国海域地质封存潜力可达2 580 Gt[75-76]。然而, 我国目前还没有对海域开展基于实际调查数据的全面性评价。国家海洋局“中国二氧化碳海底封存能力评估与风险控制技术预研究”项目对我国近海11个大型沉积盆地的封存适宜性和封存潜力进行了初步评估, 结果表明大部分近海盆地均具有较好的封存适宜性。渤海盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、琼东南盆地、南海中南部诸盆地均具备封存适宜性。其中渤海盆地的封存可操作性相对比较高, 而且其相关的技术条件也最为成熟, 是开展实际封存实验的理想盆地; 珠江口盆地的理论封存容量比广东省CO2集中排放量大得多, 而且与海岸线距离较近, 非常适合进行实际的封存工程, 同时该盆地盖层条件也比较好, 具有良好的渗透性, 北部水深更是低至200 m, 具有巨大的潜力进行大规模封存[77]。而且我国的CO2排放主要集中在山东、河北、江苏、广东等沿海省份, 这对CO2海洋封存也有着极为有利的库源匹配上的优势[78]。
我国针对CCUS的布局也正在不断拓展。2021年8月, 中国海油宣布将在珠江口盆地开始我国首个CO2海底封存示范项目[79]。该项目距离深圳西南约200 km, 封存深度在海床下约800 m, 这是属于恩平15-1油田开发的配套环保项目。恩平15-1油田群位于我国南海, 其伴生气中CO2含量高达95%, 项目将对这些CO2进行捕集, 经过处理后再回注到海底进行封存, 在提高原油采收率的同时实现CO2减排, 这对海上油田的绿色低碳开发具有重要的示范意义。项目预计每年可封存0.3 Mt的CO2, 累计可封存1.5 Mt以上, 相当于植树近1 400万棵[80-81]。
2022年6月, 中国海油宣布与广东省发展与改革委员会、壳牌和埃克森美孚共同合作开展最大规模达10 Mt级的大亚湾区CCS/CCUS集群研究项目, 这也是我国首个海上规模化CCS/CCUS集群研究项目。项目将通过捕集装置对大亚湾石化区排放的CO2实现全面收集, 然后输送到合适的海域进行封存, 预计第一阶段CO2封存量为每年3~5 Mt, 第二阶段力争实现5~10 Mt级的CO2封存量。该项目的实施不仅可以提供丰富的技术数据和宝贵的工程经验, 还可以为我国大规模开展CCS/CCUS项目打造全链条示范性基地, 增强我国CCS/CCUS全产业链技术水平, 从而加快该产业的体系建设和能力发展, 有效支撑我国的碳中和目标[82-83]。
2023年6月, 中国海油在恩平15-1油田正式实施CO2封存能力达1.5 Mt的示范工程, 开始规模化向海底地层注入伴随海上石油开采产生的CO2。这是我国海上首个百万吨级CO2封存工程, 将在CCS技术方法适用范围、封存效率损失、运行成本、泄漏风险等方面提供经验。该项目的成功投用提供了一个完整的解决方案, 标志着我国已经成功掌握了海上CO2封存和监测的全流程设备和技术体系, 实现了我国海上CO2封存领域从无到有的重要突破, 对最终实现碳达峰碳中和目标具有重要意义[84-85]。
尽管近年来我国CCS技术在不断发展, 各技术环节均取得了长足的进步, 部分技术甚至已经具备商业化应用潜力。但与世界发达国家相比, 我国CCS技术研发工作起步较晚, 目前各技术环节发展不平衡, 一些技术还存在瓶颈尚未突破, 海底管道输送CO2等技术仍缺乏经验。整体上, 我国海洋技术尚处于早期研究阶段, 与实现规模化和全流程示范应用的目标相比还存在较大的差距[14]。
3 CO2海洋封存的环境问题CO2深海储存可能会对海洋环境造成污染, 将CO2储存于深海中也可能会带来海水酸化等问题, 对海洋生物及其食物链造成严重的危害[86-90]。一方面捕集到的CO2气体中常混有许多有害物质, 如含铅、镍、汞等元素, 这些有害物进入深海后有可能对海洋水体造成污染[91]。另一方面, 封存在海底的CO2可能会存在泄露的潜在风险, 某些深海钻探工程可能会影响到封存的CO2, 进而导致其溢出, 这会对环境构成严重的威胁。研究表明, 如果确实发生了CO2泄漏, 泄漏的CO2将与周围海水迅速反应, 从而导致海水pH值的局部大幅降低, 使得当地海水强烈酸化[92-94]。CO2一旦进入海水就会溶解产生碳酸(H2CO3), 大多数碳酸会迅速离解为氢离子(H+)和碳酸氢根(HCO3−)离子。这些反应非常迅速, CO2水合生成碳酸的时间尺度只有数十秒, 随后的酸碱反应的时间尺度更是仅为μs[95-96]。Martinez-Cabanas等[97]进行了海洋CO2泄漏实验, 初始没有CO2泄漏时海水的pH值为8.030; 在第8天当CO2泄漏流速设置为143 kg·d–1时, 研究观测到海水的pH值将会急剧下降到7.987。过量的氢离子会与碱性的碳酸根离子(CO32−)反应生成碳酸氢根离子, 这会引起海水中的碳酸根离子浓度降低。碳酸根离子的减少降低了CaCO3的饱和状态, 使得CaCO3的溶解增加, 导致牡蛎、蛤蜊、海胆、浅水珊瑚、深海珊瑚和钙质浮游生物等钙化生物难以建造和维护外壳和其他碳酸钙结构[89, 94, 98-102]。海水酸化不仅会影响钙化过程, 甚至还会对生殖行为产生负面影响[103]。关键底栖物种的变化可能会对生物扰动和营养循环产生重大影响[104-105], 导致元素的生物地球化学循环发生一连串变化, 从而危及海洋底栖生物群落[106-107]。CO2渗漏还可能导致沉积物-水界面的生物地球化学发生变化, CO2泄漏可能会导致某些容易溶解的微量元素从沉积层中快速进入海水, 其他易溶解的则会缓慢增强溶解到海水[108]。海水中重金属可溶性组分的增加可能会导致从海底到中上层系统的海洋生态中产生有毒的级联效应[91]。海水pH的下降还会对磷的循环产生严重影响, 降低海洋沉积物中磷的埋藏效率, 导致水体中磷浓度增加, 并促进富营养化, 尤其是在浅水区[109]。这些都会对海洋生物及其食物链, 甚至海洋生态系统造成严重影响。而且海洋碳封存时间长、覆盖范围大, 因此很难对CO2的泄漏进行长时段的实时监测。
4 海洋CO2封存技术的发展方向全球气候变暖的形势日趋严峻, 要实现本世纪末将全球平均气温升高限制在2 ℃的目标, 我们不仅要降低碳排放, 还应加强碳封存技术的研究。作为封存技术中的一种富有前景、发展潜力巨大的技术, 海洋碳封存是减少大气中CO2浓度的有效方法, 是实现可持续发展的重要手段。未来海洋碳封存研究的方向应主要侧重于技术经验、成本能耗、安全选址、泄漏监测等几个方面。
在海洋中储存二氧化碳没有明显的不可逾越的技术障碍, 经验的缺乏可能会影响海洋CO2封存技术的发展[22]。由于发展水平有限, 对海洋CO2封存技术的成本也难以估计, 这就需要各国广泛开展示范性工程项目以积累经验、提升技术, 降低成本和能耗, 方便评估整体流程的可行性和经济性等, 为后期大规模应用奠定基础。安全选址上应主要关注成本、环境安全及社会政治问题, 同时也要大力发展监测技术, 包括化学和生物监测等, 尽量避免万一泄漏或事故造成对人类生活和生态环境的影响。此外, 在海洋中进行碳封存没有法律可以依据, 应该构建完备的海洋碳封存法律框架, 制定相应的责任制度和监管机制, 保障海洋碳封存的实施。
5 结语我国经济体量大, 具有能源消费多、碳排放总量高的特征, 双碳目标的实现面临着较大的压力。CCUS是实现碳中和关键核心技术, 海洋作为CO2封存的一个理想场所, 潜力巨大、优势明显, 势必成为CO2封存技术的中流砥柱。在CO2海洋封存的研究中, 海洋生态环境的保护也是一个不可忽视的因素。海洋封存技术的发展离不开各领域科研人员的协同合作, 我国科研人员需要密切关注国外CO2海洋封存的先进技术和经验, 加强国际合作与交流, 共同探索和研究有效的海洋封存技术, 以期达到更好的效果。政府部门也要通过政策引导及财政扶持, 共同推进我国CO2海洋封存技术的进步。
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