Tóm tắtCác hoạt động của con người đã dẫn đến sự gia tăng lớn về lượng $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
phát thải như một loại khí nhà kính chính góp phần vào biến đổi khí hậu với nhiệt độ toàn cầu tăng cao hơn $$1\,^{\circ }\hbox {C}$$
1
∘
C
so với mức trước công nghiệp. Chúng tôi đánh giá ba công nghệ chính được sử dụng cho việc thu giữ carbon: trước khi đốt, sau khi đốt và đốt oxy nhiên liệu. Chúng tôi xem xét những tiến bộ trong việc thu giữ, lưu trữ và sử dụng carbon. Chúng tôi so sánh các công nghệ thu nhận carbon với các kỹ thuật tách carbon dioxide. Monoethanolamine là chất hấp phụ carbon phổ biến nhất; tuy nhiên, nó cần mức năng lượng phục hồi cao tới 3,5 GJ mỗi tấn $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
. Ngược lại, những tiến bộ gần đây trong công nghệ hấp phụ đã tiết lộ các dung môi mới như hỗn hợp amine điều chỉnh với mức năng lượng phục hồi thấp hơn là 2,17 GJ mỗi tấn $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
. Các vật liệu dạng graphene cho thấy khả năng hấp phụ $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
đạt 0,07 mol/g, gấp 10 lần so với các loại than hoạt tính, zeolit và khung hữu cơ kim loại đặc biệt. $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
lưu trữ địa chất cung cấp một chiến lược hiệu quả và lâu dài để lưu trữ $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
đã bị thu giữ trong các cấu trúc địa chất với hệ số khả năng lưu trữ toàn cầu đạt ở quy mô Gt trong khoảng thời gian hoạt động. Về con đường sử dụng, hiện nay, tổng mức sử dụng toàn cầu $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
vẫn dưới 200 triệu tấn mỗi năm, điều này gần như không đáng kể so với lượng phát thải $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
do con người phát thải, cao hơn 32.000 triệu tấn mỗi năm. Ở đây, chúng tôi xem xét các phương pháp sử dụng $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
khác nhau như các tuyến đường trực tiếp, tức là carbon hóa đồ uống, đóng gói thực phẩm và thu hồi dầu, các ngành công nghiệp hóa chất và nhiên liệu. Hơn nữa, chúng tôi đã điều tra thêm các phương pháp sử dụng $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
cho sản xuất điện cơ bản, lưu trữ năng lượng theo mùa, và làm mát quận và thu giữ khí $$\hbox {CO}_{2}$$
CO
2
trực tiếp từ không khí sử dụng năng lượng địa nhiệt. Thông qua việc lập bản đồ bibliometric, chúng tôi xác định khoảng trống nghiên cứu trong tài liệu về lĩnh vực này cần nghiên cứu trong tương lai, chẳng hạn như thiết kế các chất lỏng ion mới và bền, kích thước lỗ và tính chọn lọc của khung hữu cơ kim loại và nâng cao khả năng hấp phụ của dung môi mới. Hơn nữa, các lĩnh vực như đánh giá công nghệ - kinh tế của dung môi mới, thiết kế quy trình và mô phỏng động cần nỗ lực hơn cũng như nghiên cứu và phát triển trước các thử nghiệm quy mô pilot và thương mại.
