人类社会工业化之后，因化石能源的大量使用，空气中二氧化碳浓度快速增加。与此同时，全球气温升高0.6℃，二氧化碳对温室效应的贡献达到55%，成为导致气候变暖的主要因素。

近些年，全世界每年向大气中排放的二氧化碳总量已近300亿吨，其中约20亿吨被海洋所吸收，陆地生态系统吸收约7亿吨，人工利用量不足10亿吨，二氧化碳排放量已远远超出大自然的平衡极限。降低二氧化碳在大气中的浓度，减少排放量，已成为全球共同面对的重大挑战。亡羊补牢，为时不晚。人类已经开始采取减排措施，对二氧化碳进行捕集、利用或封存。

碳捕集就是捕获和收集化石燃料燃烧产生的二氧化碳。根据捕集二氧化碳的工序不同，可分为燃烧前捕集、燃烧后捕集和氧化燃烧三类。

其中，燃烧后捕集技术相对成熟，但存在成本高、能耗高、占地大等缺点。燃烧后捕集主要用于燃烧锅炉和汽轮机发电等场合，将二氧化碳从燃料在空气中燃烧后产生的烟道气中分离出来。目前的分离方法有多种，包括溶剂吸收法、固体吸附法、低温蒸馏法、膜分离法等。比较成熟的化学吸收法早已在天然气处理、氢气和氨气生产等工业领域广泛使用。传统的膜分离法则利用某些聚合材料，如醋酸纤维、聚砜等制成的薄膜，通过气体间渗透率的不同来分离气体。膜分离法关键是要研发对二氧化碳渗透性和选择性高的膜材料。根据实际情况，也可将上述两种或多种分离方法结合起来，发挥各种分离方法的技术优势，发展出新一代的集成分离技术，提高分离效率和效益。

燃烧前捕集，就是让氧气或空气在一定条件下气化或重组燃料，让氧气与碳元素结合生成二氧化碳，让生成的氢气作为供能物质，适合二氧化碳排放强度较低的场合，能耗和技术要求不高。

氧化燃烧法是指，为燃烧过程提供充足的氧气，让碳与氧充分反应生成二氧化碳，但其能耗和成本高，有待改进。

以上方法分离出的二氧化碳会经过吸收和压缩，便于储存或利用。碳储存主要有2个途径：地下储存和深海储存。由于目前还有很高的成本和环境风险，碳储存技术在应用中受限不少。

二氧化碳给人留下的印象多是“废气”“温室气体”等反面角色。其实，二氧化碳在冶金、石油、化工、电子等领域都有着极其广泛的用途。 其中，二氧化碳的化学利用是将其转化为大宗基础化学品，如有机燃料、高分子材料等。目前，已经实现工业化的二氧化碳化学利用项目，包括合成尿素、水杨酸、无机碳酸盐等。利用二氧化碳作为碳源，通过加氢还原合成甲烷、甲醇、甲酸和低碳烷烃等气体或者液体燃料，实现碳利用的良性循环，可以减少对化石燃料的依赖，有助于自然界的碳平衡，具有十分重要的经济价值。利用二氧化碳合成有机碳酸酯，可广泛用于锂离子电池的电解液，还可用作汽油或柴油添加剂等。

目前，二氧化碳合成全降解塑料是全球关注的热门技术。作为高科技环保产品，这种完全生物降解塑料可在自然界完全降解，并在很多领域替代传统塑料，如用于一次性包装、一次性医用材料、餐具等方面。相比传统塑料制品大多以石油为原料，且用后不易降解，运用该技术可部分代替石油，直接生产全降解塑料制品，既减少二氧化碳的排放，节约石油资源，又能从根本上解决塑料所造成的“白色污染”危害，是一种值得推荐的典型循环经济模式。

碳捕获、封存或利用是应对全球气候变化的关键技术之一，受到各国高度重视。把生产中排放的二氧化碳进行提纯，投入到新的生产过程中，将二氧化碳资源化，产生经济效益，循环再利用，是今后技术创新和发展的基本趋势。

总之，二氧化碳等温室气体的减排及其资源化利用已成为国际能源技术领域研发的热点。借助化工技术对二氧化碳进行资源化利用，不仅能削减它对环境的危害，还能制备出化工材料和产品，产生经济和生态效益，这是二氧化碳“轮回”的再生之路。

（作者单位：国务院机关事务管理局）