船舶CCUS项目的全球应用与示范
在全球范围内，船舶CCUS（碳捕获、利用与封存）项目正逐步受到重视，多个国家和企业已经着手开展了一系列应用与示范活动，以探索实现航运业温室气体减排的新途径。
早在2010年，挪威船级社与Process Systems Enterprise公司合作推出了Eurostar项目，该项目成功验证了船舶上CO2的捕集、液化和临时存储技术，预计能实现约65%的碳减排效果。此方案采用了化学吸收法，从船舶柴油机的尾气中捕获CO2，并将其液化存储，随后通过港口进行转运。
2019年，日本邮轮集团、Ardmore造船厂和韩国大宇造船等共同启动了Decarbon ICE项目，该项目旨在探索CCUS技术在船舶上的实际应用。项目针对新建或改造船舶，预计能够减少90%以上的温室气体排放。项目利用已知的物理原理和技术，结合新型碳中性燃料（如生物燃料或合成燃料），旨在根除大气中的CO2排放源，实现负碳航运。项目中的CO2被制成流线型干冰，通过低温处理技术进行海洋封存，确保其在海底沉积层中稳定存在至少数万年。
日本川崎K Line公司在2020年宣布与三菱造船公司和日本海事协会合作，开展Carbon Capture on the Ocean（CC-Ocean）项目。该项目旨在开发紧凑型碳捕集装置，验证其在海洋环境下的可操作性和安全性，并探索系统紧凑性和稳定运行所需的规格要求。该项目在2022年完成了全球首次海洋船舶碳捕集的示范研究，在一艘大型运煤船上安装了碳捕集系统，并进行了近6个月的实船测试。
此外，油气行业气候倡议组织（OGC）与能源船运公司Stena Bulk也围绕船舶碳捕集技术进行了合作研究，评估其可行性和经济性能，旨在为航运业到2050年实现相对于2008年减少50%排放提供技术方案。
挪威航运公司Solvang ASA与瓦锡兰废气净化系统部门计划在一艘乙烯船上进行CCS系统的全面试点改造，目标是实现未来深海船队的零排放。而Aker Solutions则剥离了其碳捕集技术业务，成立了专业碳捕集公司Aker Carbon Capture，该公司已开发出模块化的碳捕集系统，以满足不同规模的碳捕集需求。
荷兰海事技术公司Value Maritime开发的CO2捕集模块和CO2电池已在Visser航运公司的集装箱船上得到应用。该系统可以将捕集的CO2充入电池，实现无限次充放，并将CO2提供给岸上客户利用。
韩国大宇造船也成功将碳捕集存储设备搭载在LNG运输船上，并通过性能测试验证了其性能。该系统通过NaOH溶液将船舶废气中的CO2转化为矿物，并再生NaOH溶液进行重复利用。
目前，全球范围内已有的船舶CCUS示范项目主要采用了燃烧后捕集技术，以实现船舶尾气的CO2减排处理。虽然自国际海事组织（IMO）提出全球船舶温室气体减排初步战略以来，船舶CCUS项目数量有所增加，但实施进展与预期计划仍存在差距，且其试点性质使得成本较高。因此，需要进一步推动技术进步和规模效应，以降低船舶CCUS项目的成本，并推动其广泛应用。
2.2 国内船舶CCUS项目的进展
在中国，船舶CCUS（碳捕获、利用与封存）项目同样取得了显著进展。中国船舶集团有限公司第七一一研究所（简称七一一所）提出了一种综合技术方案，覆盖了船舶碳捕集、分离、液化提纯、利用封存等多个关键环节。这一方案通过吸收塔、解吸塔等核心设备，实现了对船舶尾气中CO2的高效捕集与分离。随后，经过压缩、干燥等工艺处理，将CO2液化存储，便于后续通过CO2运输船进行陆上化工利用，或者制成干冰进行海洋封存。
海德威科技集团（青岛）有限公司也在船舶碳捕集与封存领域取得了重要突破。该公司自主研发的船舶碳捕集与封存系统已经获得了挪威和意大利船级社的原理认可证书。这一系统能够灵活适应船舶在各种负荷工作条件下的运行需求，自动计算并调节CO2收集量，以满足国际海事组织（IMO）对于现有船舶能效指数（EEXI）和碳强度指标（CI）的严格标准。该系统通过预处理单元、CO2吸收及解吸单元等关键组成部分，将废气转化为清洁气体排放，同时捕集的CO2被液化存储，实现了能源的高效利用和环保的双重目标。此外，该系统还考虑了船舶空间特点，提供了定制化的布局设计方案，以适应不同类型船舶的需求。
在碳捕集技术成熟度方面，根据技术就绪水平，各种捕集技术被划分为五个阶段：概念阶段、基础研究、中试阶段、工业示范和商业应用。截至2021年，国内外碳捕集技术的发展呈现出不同的特点。燃烧前捕集技术多数已进入工业示范阶段，其中燃烧前-物理吸收法更是达到了商业应用水平。常压富氧燃烧技术也处于工业示范阶段，而增压富氧燃烧和化学链捕集法则分别处于基础研究和中试阶段。在燃烧后捕集方法中，仅有化学吸收法实现了商业应用，其他方法多处于中试与工业示范阶段。值得注意的是，国内在燃烧后-膜分离法、燃烧后-化学吸收法及燃烧后-化学吸附法等领域的发展水平相对国外稍显滞后，但在其他碳捕集技术方面，国内已经达到了国际领先水平。
针对目前较为成熟的燃烧前捕集、富氧燃烧、燃烧后捕集等技术,主要从船舶改造量及投入成本、安全及稳定性等方面分析其在船舶上应用的适应性。
根据改造量、投入成本、安全及稳定性等评价指标,对上述碳捕集方法进行总结,见表2。
根据技术制约、紧凑性、能耗限制及经济性等指标,总结各种燃烧后捕集技术,见表 3。
综合分析各捕集方法的优缺点，尽管化学吸收法目前在空间紧凑性、能耗方面并不占优势,运营成本也不是最低,但其处理低浓度CO，性能最为优异,工艺也最为成熟,因此,在船舶碳捕集方法中脱颖而出。
针对使用ING 燃料的远洋船舶CCUS系统提出了技术路线，如图11所示,主要包括 CO，吸收分离单元,CO₂压缩、液化、存储单元,CO，利用单元及CO，封存单元,同时联合了深远海绿色能源生产及运输基地。
