【地标简介】

CCUS先行地区是中国响应国家战略需求、积极应对气候变化的重要实践地标。这些地区汇聚了国内先进的碳捕集、利用与封存技术，如华润海丰电厂的CCUS试验平台和长庆油田的CCUS项目，它们在技术创新和应用上取得显著成就，为实现国家的碳达峰与碳中和目标提供了有力支撑。

CCUS技术的应用不仅有助于减少温室气体排放，还为产业转型升级开辟了新路径，体现了中国在推动经济社会发展与生态环境保护协调共进方面的积极探索。这些地标性项目展示了中国在全球生态文明建设中的责任感和领导力，为全球气候治理和可持续发展贡献了中国智慧和中国方案。随着技术的成熟和应用的扩大，CCUS先行地区将继续在应对全球气候变化挑战中发挥关键作用。

    一、团队简介

在2023年暑期，以环境科学与工程学院本科生为主体的跨学科实践团队对“后达峰”视域中国的人为固碳工程，展开了宽领域、多角度的社会实践。团队分为多个小组前往我国CCUS先行地区，走进我国最具代表性的几乎全部大型已运营CCUS项目，学习先进经验，标定困难挑战，以“他山之石”，为长三角乃至全国推广以CCUS为代表的碳中和技术“攻玉”。

    二、实践过程

在顾逸凡老师的带领下，团队成员先后前往了汕尾市华润海丰电厂CCUS试验平台（世界第三、亚洲首个多线程、多技术并行的测试平台）、陕西西北大学碳中和学院（全国高校碳中和人才培养联盟成员）、榆林-鄂尔多斯-宁东能源金三角地区长庆油田CCUS项目（中国石油重大专项支撑和陕西省科技专项支持的“国家科技重大专项”项目）、山东东营齐鲁石化-胜利油田CCUS项目（我国最大的碳捕集利用与封存全产业链示范基地、国内首个百万吨级CCUS项目）、以及榆林市发展和改革委员会、国华锦界电厂CCUS项目和陕煤集团神木天元化工有限公司等地开展了调研实践活动。

通过数学模型，团队发现当独立地区数目减少，CCUS总成本减少，从理论的角度证明了打破行政界限的必要性。今年三月，全国人大审议通过立法法的修正案，明确赋予“区域协同立法”的法律地位和效力。基于此，本团队撰写了《对于推进陕北地区碳捕集、利用与封存项目降本增效的建议》，已提交至陕西省政协，并已交办陕西省发改委。

    三、实践成果

在调研中，团队发现了三大痛点。首先，我国CCUS成本居高不下，目前大多为大型国有企业的赔本买卖，技术经济性有待大幅提升；其次，目前CCUS缺少固体吸附剂与超低分压二氧化碳捕集技术，技术全面性有待继续完善；最后，CCUS项目的分布不应以行政区划边界划定，区域协调性有待政策引领。团队着眼于解决以上三个问题，进行了数学建模、提案撰写与实验室创新研究，共形成了一篇高水平论文（已接收），一篇政协提案（已提交至陕西省政协并已交办陕西省发改委）、一份宣传手册。

同时，针对CCUS领域最为棘手的直接空气捕获（DAC），团队中张效谕与赵洪硕同学在顾逸凡老师的指导下完成了英文论文“Direct air capture of CO₂ in designed metal-organic frameworks at lab and pilot scale”，并已在实践项目开展期间投稿至英国英国化学工程师协会官方期刊Carbon Capture Science & Technology，目前已经接收。重点总结了在超低二氧化碳分压下对于CO2捕获的有机金属框架材料的设计策略，并详细总结了减小体系中水的影响的策略。同时，综述总结了MOFs用于中试水平的DAC的设计原理、已有进展。最后，综述对未来以MOFs为代表的多孔材料用于DAC进行了展望。同时，团队还开展了负碳技术的实验室研究，在有机金属框架的孔道内引入胍基位点，实现超低浓度CO₂的捕获。