-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述：船舶碳排放监测与控制技术研究
【字体： 大 中 小 】 时间：2025年06月13日 来源：Marine Pollution Bulletin 5.3
编辑推荐：
本文系统综述了船舶碳减排关键技术，涵盖碳排放监测（MRV）、碳捕集（CCUS）、利用（合成燃料、矿化）及封存（海洋/地质封存）全链条技术路径，重点解析了IMO减排政策框架下预燃烧、富氧燃烧、后燃烧三大捕集工艺的能效差异（CO2 捕获率90%），为航运业实现2050净零目标提供技术路线图。
船舶碳减排技术全景解析
Abstract
航运业贡献全球2.89%的人为温室气体排放，国际海事组织（IMO）设定2030年减排20%、2050年净零的硬性目标。碳捕集利用与封存（CCUS）技术成为平衡化石燃料依赖与减排需求的关键解决方案，其船舶应用可降低90%以上CO2
排放。
Regulations on carbon emissions of ships
IMO 2023修订版战略要求航运业2040年减排70%，并通过MRV（监测-报告-验证）体系强制实施。欧盟最新监测技术规范包含燃油交付单（BDN）追踪、流量计实时监测等四类方法，为全球最严苛的航运碳监管框架。
Carbon emission monitoring for ships
直接监测采用烟气分析仪实时测量CO2
浓度，而间接监测通过燃油热值换算，误差范围±5%。远程监测依托卫星遥感技术，特别适用于公海区域排放核查，但受云层干扰显著。
Carbon capture technology
预燃烧捕获将燃料重整为H2
和CO2
混合气，经胺液吸收实现90%捕集效率，能耗较传统方法降低40%。富氧燃烧通过纯氧助燃产生高浓度CO2
烟气（纯度>95%），但空分装置增加15%-20%系统能耗。后燃烧捕获采用胺类溶剂化学吸附，虽适应现有船舶改造，却产生2%-4%溶剂损耗。
Carbon utilization technology
CO2
合成甲醇燃料能量密度达19.9MJ/kg，满足低速机燃料需求；矿化产物碳酸钙可用于船体防腐涂层；制冷系统应用利用CO2
跨临界循环，COP值较传统工质提升30%。
Carbon transportation and storage technology
船舶运输采用低温液化（-50°C、1.8MPa）技术，单航次可载运40,000m3；管道运输成本随距离线性增长，300km以上经济性劣于船舶。海底咸水层封存容量达10,000Gt，但存在渗漏监测难题。
Characteristics analysis of CCUS technology
技术经济性对比显示：预燃烧捕获单位成本40?60/tCO<sub>2</sub>，富氧燃烧因氧耗成本达70-90/tCO2
。合成燃料路径减排贡献率可达85%，但需配套绿氢制备设施。
Discussions
政策-市场双重驱动下，2025年全球航运CCUS市场规模预计突破$2.5B。关键风险在于国际碳定价机制缺失，当前EU ETS碳价波动区间�60-90/t造成投资不确定性。
Challenges and future research work
船用碳捕集系统减重（目标<500吨/MW）与抗晃荡设计成为技术攻坚重点。建议优先发展基于金属有机框架（MOFs）的新型吸附剂，其CO2
吸附量可达12mmol/g，较传统材料提升8倍。
生物通微信公众号
知名企业招聘
