近日，美国能源部（DOE）先后宣布两笔资助招标计划，共计投入1.15亿美元支持碳捕集和利用技术研发，以助力美国实现净零目标。资助详情如下：
一、资助9600万美元推进天然气发电和工业碳捕集
化石能源和碳管理办公室（FECM）宣布资助9600万美元开发点源碳捕集技术，旨在推进天然气发电和工业领域CO2捕集效率达到95%以上[1]。目前，美国天然气发电和工业部门（如水泥和钢铁）的年均CO2捕集和封存量仅为100万吨，碳捕集示范和部署规模远未达到2035年实现无碳电力的目标，因此，该计划将支持开发和测试用于天然气联合循环发电（NGCC）和工业部门的碳捕集技术。具体内容如下：
1、碳捕集技术研发：应用于NGCC工厂的高效材料实验室规模测试
主题1的研发目标是：①开发和测试可从天然气联合循环（NGCC）电厂烟气中有效捕获二氧化碳的碳捕集技术（二氧化碳捕集效率需达到95%以上）；②与具有碳捕集功能的电厂相比，新技术在捕集成本上需降低20%以上。
2、NGCC电厂燃烧后碳捕集技术的工程规模测试
主题2的目标是在真实的烟气条件下，在工业设施中开发95%或更高捕集效率的碳捕集技术。其中，工业部门包括精炼厂、化工生产（氨和石化）、矿物生产（水泥和石灰）、天然气加工和钢铁生产等。
3、碳捕集系统前端工程设计研究
主题3的目标是执行和完成商业规模碳捕集项目的前端工程设计（FEED），实现在工业设施或NGCC电厂中95%的碳捕集效果。其中，工业部门包括精炼厂、化工生产（氨和石化）、矿物生产（水泥和石灰）、天然气加工和钢铁生产。构建先进的碳捕集系统，以实现在工业设施每年捕集并分离10万吨以上的CO2，或在NGCC电厂每年捕集并分离50万吨CO2，且进行封存。
二、资助1900万美元推进碳利用技术
DOE生物能源技术办公室（BETO）与化石能源和碳管理办公室（FECM）共同宣布资助1900万美元用于开发藻类固碳技术，减少温室气体排放和利用生物技术生产可靠原料[2]。该计划旨在提高藻类系统捕获CO2能力并将其用于生物燃料和生物产品的生产。具体内容如下：
1、提高藻类系统CO2利用率
最终目标是实现碳利用效率超过70%（30天实验周期内，收获的生物质量（kg）与CO2供给量（kg）的比值）。
具体策略包括：①改变藻类生长环境中的化学成分以提高CO2的吸收率；②分离新的菌株或改进现有的藻类菌株以适应生长环境的改变；③开发新的CO2输送系统，以及优化藻类生长环境以最大限度地增加碳吸收。
2、利用来自公共事业和工业来源的人为CO2的藻类技术
由于藻类生长周期较短、针对较恶劣环境具有耐受性、生长空间需求较小，因此开发高效藻类系统是藻类资源利用的关键途径。藻类原料的多元性和市场终端应用的广泛性使得藻类CO2转化途径具有更大的商业吸引力。最终该主题需达到的目标是碳利用效率超过50%（30天实验周期内，收获的生物质量（kg）与CO2供给量（kg）的比值）。
具体策略包括：①探索CO2吸收和转化效率的量化方法和优化途径；②确定目标产品及其特性，以验证其可用性和经济效益；③通过生命周期分析（LCA）和技术经济分析法（TEA）全面分析对环境和经济影响。
[1] U.S. Department of Energy Announces Up to $96 Million to AdvanceCarbon Capture Technologies for Natural Gas Power and Industrial Sectors. https://www.energy.gov/fecm/articles/us-department-energy-announces-96-million-advance-carbon-capture-technologies-natural
[2] U.S. Department of Energy Announces $19 Million for CarbonUtilization Funding Opportunity. https://www.energy.gov/eere/articles/us-department-energy-announces-19-million-carbon-utilization-funding-opportunity
