北京2025自考[碳中和科學(xué)與工程]碳捕集利用與封存技術(shù)簡答題專練一、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)的核心組成部分及其作用。2.分析CCUS技術(shù)在北京市實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中的具體應(yīng)用場景。3.解釋直接空氣捕集（DAC）技術(shù)的原理及其在工業(yè)碳排放控制中的優(yōu)勢。4.論述二氧化碳封存（CCS）技術(shù)的地質(zhì)封存條件及風(fēng)險(xiǎn)評估方法。5.對比碳捕集利用與直接排放，說明“利用”路徑的經(jīng)濟(jì)可行性及潛在挑戰(zhàn)。二、簡答題（每題6分，共5題）6.簡述化學(xué)吸收法碳捕集的原理，并列舉其在燃煤電廠中的應(yīng)用案例。7.分析北京市在推動CCUS技術(shù)發(fā)展中的政策支持措施及其效果。8.解釋“負(fù)排放”技術(shù)的概念，并說明其在碳中和背景下的重要性。9.探討二氧化碳資源化利用的主要途徑，如生產(chǎn)建材或化學(xué)品。10.簡述CCUS技術(shù)在全球范圍內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及中國在標(biāo)準(zhǔn)制定中的角色。三、簡答題（每題7分，共5題）11.分析碳捕集技術(shù)對能源效率的影響，并提出提升效率的具體措施。12.探討北京市在CCUS技術(shù)研發(fā)中的合作模式，如產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。13.解釋“分階段捕集”策略的必要性，并說明其在大型工業(yè)設(shè)施中的實(shí)施流程。14.論述二氧化碳封存的安全性監(jiān)測技術(shù)，如地球物理監(jiān)測方法。15.對比國際領(lǐng)先國家和地區(qū)的CCUS政策，分析中國政策的改進(jìn)方向。四、簡答題（每題8分，共5題）16.分析碳捕集利用（CCU）技術(shù)在北京市水泥、鋼鐵等高耗能行業(yè)的應(yīng)用潛力。17.探討北京市在推動CCUS技術(shù)商業(yè)化中的資金投入機(jī)制及效果。18.解釋“捕集-運(yùn)輸-封存”（CTE）一體化系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯及其技術(shù)難點(diǎn)。19.論述人工光合作用技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“負(fù)排放”及其研究進(jìn)展。20.對比DAC技術(shù)與傳統(tǒng)碳捕集技術(shù)的優(yōu)劣勢，并分析其在北京的適用性。五、簡答題（每題10分，共2題）21.結(jié)合北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套CCUS技術(shù)的示范應(yīng)用方案，并說明其減排效益。22.分析CCUS技術(shù)面臨的公眾接受度問題，并提出相應(yīng)的社會溝通策略。答案與解析一、簡答題（每題5分，共5題）1.答案：-碳捕集（CarbonCapture）：通過物理或化學(xué)方法從排放源（如電廠、工業(yè)設(shè)施）或大氣中捕集二氧化碳。主要技術(shù)包括：-物理吸收法（如低溫分餾法）；-化學(xué)吸收法（如胺液吸收法）；-直接空氣捕集（DAC）技術(shù)。作用：減少溫室氣體排放濃度，為后續(xù)利用或封存做準(zhǔn)備。-碳利用（CarbonUtilization）：將捕集的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品，如：-生產(chǎn)建材（如碳酸鈣、水泥）；-制造化學(xué)品（如甲醇、乙烯）；-生產(chǎn)生物燃料。作用：實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)，減少廢棄物排放。-碳封存（CarbonStorage）：將捕集的二氧化碳注入地下深層地質(zhì)構(gòu)造（如咸水層、枯竭油氣藏）中進(jìn)行長期封存。作用：永久隔離二氧化碳，防止其進(jìn)入大氣層。2.答案：-燃煤電廠碳捕集：北京周邊仍有燃煤電廠，CCUS可大幅降低其碳排放。-水泥/鋼鐵行業(yè)減排：高耗能工業(yè)可結(jié)合CCU技術(shù)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為建材原料。-直接空氣捕集：適用于分布式低碳場景，如結(jié)合可再生能源。-政策驅(qū)動：北京通過補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠推動CCUS示范項(xiàng)目。3.答案：-原理：利用特殊吸附劑（如氫氧化鈉溶液）直接從大氣中捕集二氧化碳，通過改變pH值釋放二氧化碳并再生吸附劑。-優(yōu)勢：-可從源頭或大氣中捕集，不受工業(yè)排放限制；-適用于低碳園區(qū)或零碳建筑。4.答案：-地質(zhì)封存條件：需滿足：-足夠的孔隙度與滲透率；-壓力與溫度適宜，防止二氧化碳泄漏；-存在“蓋層”阻止氣體擴(kuò)散。-風(fēng)險(xiǎn)評估：-地震活動監(jiān)測；-水質(zhì)監(jiān)測（防止酸化地下水）；-氣體泄漏檢測（如紅外遙感）。5.答案：-利用路徑優(yōu)勢：-經(jīng)濟(jì)性：可創(chuàng)造附加值，如建材市場；-環(huán)保性：減少廢棄物填埋。-挑戰(zhàn)：-技術(shù)成熟度：部分轉(zhuǎn)化效率低；-市場接受度：部分產(chǎn)品價(jià)格高于傳統(tǒng)材料。二、簡答題（每題6分，共5題）6.答案：-原理：通過化學(xué)溶劑（如乙醇胺）吸收煙氣中的二氧化碳，再通過加熱再生溶劑。-應(yīng)用案例：國電集團(tuán)在內(nèi)蒙古鄂爾多斯電廠的百萬噸級示范項(xiàng)目。7.答案：-政策支持：-財(cái)政補(bǔ)貼：對示范項(xiàng)目給予資金補(bǔ)助；-稅收優(yōu)惠：捕集、利用或封存環(huán)節(jié)的增值稅減免。-效果：已推動多套中小型CCUS項(xiàng)目落地，但規(guī)模化仍需突破。8.答案：-概念：通過技術(shù)手段主動移除大氣中的二氧化碳，如DAC或生物碳匯。-重要性：可抵消難以避免的排放（如水泥生產(chǎn)），實(shí)現(xiàn)絕對零排放。9.答案：-主要途徑：-建材：利用CO?生產(chǎn)碳酸鈣（干粉涂料）；-化工：合成甲醇、尿素；-能源：制取合成天然氣（SNG）。10.答案：-國際標(biāo)準(zhǔn)：IEA、ISO制定技術(shù)指南，關(guān)注安全性、經(jīng)濟(jì)性；-中國角色：參與標(biāo)準(zhǔn)制定，同時推動“一帶一路”CCUS技術(shù)輸出。三、簡答題（每題7分，共5題）11.答案：-能耗影響：捕集過程需消耗能源（約10%-40%發(fā)電效率）；-提升措施：-優(yōu)化溶劑選擇；-結(jié)合可再生能源供電。12.答案：-合作模式：-清華大學(xué)-中石化聯(lián)合研發(fā)；-政府采購支持中小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化。13.答案：-必要性：避免一次性大規(guī)模投資風(fēng)險(xiǎn)，逐步推廣；-實(shí)施流程：預(yù)評估-中試-商業(yè)化，每階段驗(yàn)證技術(shù)可行性。14.答案：-監(jiān)測技術(shù)：-微地震監(jiān)測（檢測注入壓力變化）；-井中傳感器（監(jiān)測氣體成分）；-地面GPS（監(jiān)測地表沉降）。15.答案：-國際對比：歐盟碳定價(jià)機(jī)制推動CCUS，美國通過法案補(bǔ)貼；-中國改進(jìn)方向：加強(qiáng)國際合作，完善監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。四、簡答題（每題8分，共5題）16.答案：-水泥行業(yè)：CO?轉(zhuǎn)化為礦渣替代品，減少熟料生產(chǎn)；-鋼鐵行業(yè)：利用CO?合成甲烷，替代部分焦煤。17.答案：-資金機(jī)制：政府專項(xiàng)債+社會資本投資，如北京綠色金融協(xié)會推動項(xiàng)目融資。18.答案：-運(yùn)行邏輯：捕集的CO?通過管道運(yùn)輸至封存點(diǎn)，注入地下；-技術(shù)難點(diǎn)：管道腐蝕、地質(zhì)封存長期穩(wěn)定性。19.答案：-原理：利用太陽能驅(qū)動催化劑，將CO?和H?O轉(zhuǎn)化為糖類或燃料；-進(jìn)展：轉(zhuǎn)化效率仍低于自然光合作用，但實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)高選擇性產(chǎn)物。20.答案：-DACvs傳統(tǒng)捕集：-DAC：無排放源限制，但成本高；-傳統(tǒng)捕集：效率高，但需改造現(xiàn)有設(shè)施。-北京適用性：適合結(jié)合可再生能源的分布式場景。五、簡答題（每題10分，共2題）21.答案：-方案設(shè)計(jì)：-場景：選取首鋼京唐廠區(qū)作為示范；-技術(shù)：結(jié)合余熱發(fā)電+CO?建材利用；-減排效益：預(yù)計(jì)年