湖南2025自考[碳中和科學與工程]碳捕集利用與封存技術主觀題專練一、簡答題（每題10分，共30分）1題：簡述碳捕集、利用與封存（CCUS）技術的核心流程及其在湖南省能源結構轉型中的意義。2題：分析湖南省發(fā)展CCUS技術的優(yōu)勢條件與面臨的挑戰(zhàn)。3題：簡述化學鏈碳捕集（CCS）技術的原理及其在工業(yè)煙氣處理中的應用前景。二、論述題（每題20分，共40分）1題：結合湖南省煤炭資源稟賦，論述煤電行業(yè)實施CCUS技術的必要性和可行性，并提出優(yōu)化路徑。2題：探討CCUS技術在湖南省林業(yè)碳匯、生物質能等可再生能源領域的綜合利用潛力，并提出具體實施建議。三、案例分析題（每題30分，共30分）1題：某鋼鐵企業(yè)計劃在湖南布局CCUS項目，捕獲的二氧化碳擬用于生產化工產品。請分析該項目的經濟效益、環(huán)境效益及政策支持需求，并提出風險防控措施。參考答案與解析一、簡答題1題答案：CCUS技術核心流程包括：1.碳捕集：通過物理吸附、化學吸收或膜分離等技術，從排放源（如電廠、工業(yè)窯爐）中分離二氧化碳。2.碳運輸：將捕獲的二氧化碳通過管道、船舶或罐車運輸至利用或封存地點。3.碳利用：將二氧化碳轉化為化學品（如甲醇、尿素）、建材（如碳酸鈣）或燃料（如合成氣）。4.碳封存：將未利用的二氧化碳注入地下咸水層、枯竭油氣藏或深層煤層中進行長期封存。在湖南省，CCUS技術可助力煤炭清潔高效利用，減少火電碳排放，符合“雙碳”目標要求。例如，長株潭地區(qū)工業(yè)密集，CCUS可降低水泥、鋼鐵行業(yè)排放，同時推動資源循環(huán)利用。2題答案：優(yōu)勢條件：-資源稟賦：湖南煤炭儲量豐富，火電占比高，為CCUS提供原料基礎；-產業(yè)基礎：工程機械、化工等行業(yè)發(fā)達，具備碳利用技術儲備；-政策支持：湖南省已出臺《碳達峰實施方案》，鼓勵CCUS技術研發(fā)與示范。挑戰(zhàn)：-成本高：捕集、運輸、封存成本占發(fā)電成本的15%-30%；-技術成熟度：大規(guī)模封存的安全性與長期穩(wěn)定性仍需驗證；-政策激勵不足：碳定價機制不完善，項目投資回報周期長。3題答案：化學鏈碳捕集（CCS）原理：利用金屬氧化物與二氧化碳反應生成金屬碳酸，再通過還原反應釋放二氧化碳，實現循環(huán)捕集。應用前景：-工業(yè)煙氣處理：適用于水泥、鋼鐵等高排放行業(yè)，捕集效率可達90%以上；-湖南應用潛力：可結合長興煤礦的瓦斯治理，將捕獲二氧化碳用于生產建材或化工產品，實現資源化利用。二、論述題1題答案：必要性：-湖南煤炭消費占比達50%以上，火電是主要碳排放源，CCUS是減排關鍵路徑；-可降低碳排放強度，助力全國達峰目標，符合長江經濟帶生態(tài)保護要求。可行性：-技術儲備：中石化、中電投已在湖南開展CCUS示范項目，技術成熟度提升；-政策支持：湖南省可借鑒湖北“綠電交易”模式，給予碳捕集項目補貼。優(yōu)化路徑：1.優(yōu)先改造長株潭周邊火電廠，配套CO2利用設施；2.結合湘江流域碳匯資源，探索“捕集-封存-生態(tài)補償”一體化模式。2題答案：綜合利用潛力：-林業(yè)碳匯：湖南森林覆蓋率40%以上，可結合CCUS實現碳匯交易；-生物質能：利用農業(yè)廢棄物（如秸稈）發(fā)電，配套CO2捕集生產有機肥。實施建議：1.建立生物質CCUS示范項目，如懷化玉米加工企業(yè)捕集二氧化碳合成乙醇；2.政府引導企業(yè)參與，通過碳稅優(yōu)惠降低項目成本。三、案例分析題1題答案：經濟效益：-碳捕集成本約100-200元/噸CO2，化工利用可產生額外收入；-若配套碳交易，每噸CO2獲價50元，年減排100萬噸可創(chuàng)5億元收益。環(huán)境效益：-減少大氣CO2排放，改善湘江水質；-化工產品如甲醇可替代化石燃料。政策支持需求：-稅收減免、補貼政策；-建立CCUS項目碳排放核算標準。風險防控：-封存安