隨著全球氣候變化問題的日益嚴峻,二氧化碳的減排和處置已成為科學(xué)研究的重要領(lǐng)域。其中,二氧化碳地質(zhì)利用與封存技術(shù)以其巨大的潛力和獨特的優(yōu)勢,逐漸成為全球氣候治理的重要手段。本書旨在系統(tǒng)地介紹二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程中涉及的腐蝕表征、監(jiān)測與控制方面的理論和實踐,為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供參考和借鑒。
本書首先對二氧化碳地質(zhì)利用與封存技術(shù)的發(fā)展背景和現(xiàn)狀進行概述闡述其重要的戰(zhàn)略意義和實際應(yīng)用價值。接著,針對二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程中的腐蝕問題,從材料腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等多個角度進行深入分析和研究,探討各種腐蝕現(xiàn)象的機理、影響因素及相應(yīng)的控制措施。在腐蝕表征方面,本書詳細介紹了各種現(xiàn)代測試技術(shù),如掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)等,以及相應(yīng)的分析方法和技術(shù),如電化學(xué)測試、化學(xué)分析、表面分析等。上述技術(shù)可為描述和預(yù)測材料的腐蝕行為提供強有力的支持。在腐蝕監(jiān)測方面,本書著重介紹了實時在線監(jiān)測技術(shù)和遠程監(jiān)控技術(shù)。其中,實時在線監(jiān)測技術(shù)包括電化學(xué)監(jiān)測、光學(xué)監(jiān)測、聲學(xué)監(jiān)測等,可對腐蝕過程進行實時跟蹤和數(shù)據(jù)采集;遠程監(jiān)控技術(shù)則借助現(xiàn)代傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)手段,實現(xiàn)對腐蝕過程的遠程監(jiān)控和管理。這些技術(shù)的應(yīng)用將有助于提高二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程的安全性和可靠性。在腐蝕控制方面,本書詳細介紹了防腐蝕材料的選擇和應(yīng)用、表面處理技術(shù)、緩蝕劑添加技術(shù)等。針對二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程中的不同環(huán)節(jié)和需求,提出了相應(yīng)的防腐蝕控制措施和方法,為減緩材料腐蝕、延長設(shè)備使用壽命提供有效途徑。
此外,本書還對二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程中的典型案例進行了分析和介紹,這些案例涵蓋了各種類型的腐蝕問題及其相應(yīng)的解決方案。這些案例不僅具有很強的實用性,而且有助于讀者更好地理解和掌握二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程中腐蝕表征、監(jiān)測與控制方面的知識和技能。
本書的撰寫力求科學(xué)性、系統(tǒng)性、實用性和前瞻性相統(tǒng)一,旨在為從事二氧化碳地質(zhì)利用與封存工程研究的學(xué)者、工程師和技術(shù)人員提供一本實用的參考書籍。希望通過本書的出版,能夠促進二氧化碳地質(zhì)利用與封存技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用,為全球氣候治理和環(huán)境保護做出貢獻。
本書編寫人員分工如下:1章:張力為、付曉娟、尹悅、王燕;第2章:陸詩建、王翰文;第 3 章: 向勇、辜濤、閆偉、劉思楠;第4章:向勇、薛泉;第5章:辜濤、梅開元、程小偉、付曉娟、尹悅、張力為;第6章:甘滿光、張力為。
本書在撰寫的過程中,得到了許多專家學(xué)者和同行的熱情支持和幫助在此,作者表示衷心的感謝。同時,也要感謝出版社的編輯們給予的大力支持和耐心指導(dǎo)。
由于編者水平有限,書中難免存在不足之處,敬請廣大讀者批評指正
編 者
2024年2月
于中國科學(xué)院
武漢巖土力學(xué)研究所