碳捕集与封存（CCS）

碳捕集与封存（Carbon Capture and Sequestration，简称CCS）的总体目标是将二氧化碳（CO2）储存在地质构造中，以减少环境中的二氧化碳含量并降低灾难性气候变化的风险。自19世纪初工业革命开始以来，大气中的二氧化碳排放率和数量一直在稳步增加。

由于向可再生和更环保的能源形式的转变需要时间，我们预计将非常需要防止二氧化碳进入大气。捕获它并在地质上储存它，提供了一个机会，特别是因为能源行业已经这样做了近40年，不是为了减少碳排放，而是作为提高石油采收率(EOR)的一种手段。

现有的 CO2 捕集工艺从工业过程中获取烟气或废气，去除 CO2 并将其压缩成超临界流体，该流体可以注入地下储层。

另一个过程称为直接空气捕获。直接空气捕集使用CO2吸收剂直接从大气中去除CO2，将其转化为固体碳酸盐。然后，加热和干燥器将干燥的 CO2 输送到一组压缩机注入地下储存。

无论采用何种工艺，系统的大部分都将用于处理大量的二氧化碳和水。这对建筑材料，尤其是碳钢和聚合物材料构成了重大风险。

幸运的是，有几种关于钢铁上二氧化碳的腐蚀模型可以提供对长期腐蚀速率的合理和保守的预测。经验丰富的材料和腐蚀工程师可以使用这些模型来预测金属损失率，并有效管理与大规模CCS相关的风险。

在CCS捕集选项中，燃烧后捕集可能是最成熟的，该过程包括相当标准化的套件。但无论采用什么工艺，设计团队都会有很多顾虑：

原料气的来源和性质

项目目的（单独封存或封存+利用+EOR…等）和系统的规模（单一来源与多个来源）

系统自动化和可靠性目标

超临界CO2注入材料（湿CO2腐蚀性很强），包括精心挑选的软质货物和密封件

对系统状态的长期监测要求和剩余寿命的定期评估 – 侵蚀和腐蚀管理，包括性能指标和操作窗口

这最后一项可能是最重要的，因为目前在公用事业规模碳捕获方面的经验相对较少。如果要对大气中的CO2产生任何可测量的影响，这些系统将需要非常大的系统。

这些设施的安全和经济的长期运行对于其采用和成功应用以解决气候变化和能源需求的困境至关重要。