我国作为全球最大的化石能源与工业(主要为煤炭)的生产与消费国，化石能源与工业为主的产业结构变革、CO2减排形势异常严峻。节能增效、低碳能源、碳汇等技术是我国实现“双碳目标”的主要技术;其中，CO2捕集、地质利用与封存技术(CCUS)是碳中和目标实现的托底技术。经济与安全的规模化碳封存技术是中国双碳目标实现的重大技术需求。
路在何方
魏宁研究员一直坚持在CO2地质利用与封存(CGUS)领域(隶属于CO2捕集与地质封存技术体系，即CCS或CCUS技术)，他为中国的CGUS技术与产业的发展执着探索，孜孜不倦。
CCUS是将CO2从工业、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2减排的工业过程。封存场地包含油气田、咸水层、非常规油气层等，进行碳封存和资源增产的过程。CCUS技术可产生碳减排与资源增采双重效益;与化石能源结构相容性好，能够降低综合减排成本和减缓能源结构巨变带来的冲击。因此，一直是全球各国科学家与能源企业深入研究的对象和前沿技术。
技术需求与突破
CCUS技术的经济性与安全性是其规模化应用的障碍。由此，他构建基于地理信息系统、预可研尺度的全流程CCUS技术经济评估与源汇匹配的CCUS系统评估模型。系统评估CCUS发展路径与实施机遇。
魏宁研究员在CCUS技术上深厚的理论知识与丰富的实践经验，他主要技术支撑专家之一，协助了国内外多个CCS全流程项目，包含中国首个10万t/a规模的神华CCS全流程项目。该项目通过整合不同领域的专家，打通了整个煤化工(高浓度CO2)开展CO2捕集、运输与地质封存的全链条技术体系，并形成了一系列技术突破，例如封存场地筛选技术、陆相低渗地层内安全高效注入技术、CO2封存过程的调控技术、安全监测与预警关键技术等。并形成了一系列的技术突破与积累，并在为其他项目提供了理论认识与技术基础。
他与美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的科学家一起研究孔隙尺度上CO2驱替咸水的过程，改进了PNNL的微观模型试验平台，大幅度提高了试验的控制范围和精度(超低流速范围)，并在该设备上开展孔隙尺度的超临界CO2驱替咸水的可视化试验。通过可视化微观模型研究了超临界CO2驱替过程，发现了“过渡”、“干化”与“波动”等新现象。这些基础认识也为新型CO2地质利用与封存技术的开发奠定了基础。
初心不改，砥砺前行
他说， CCUS技术研究更需要回答CGUS技术大面上的问题。主要是让更多的人客观认识CGUS的优势与劣势，对各种减排技术进行合理搭配以实现可持续发展与更经济的碳减排与转型。
未来，中国CO2减排与全球减排是一体的，与一带一路沿线国家之间开展跨国家跨洲的CO2国际贸易与碳封存，在全球范围内开展CO2地质封存的源汇匹配与碳交易，利用比较优势实现更经济更安全地开展碳封存工程。“企业、封存容量、场地、成本、安全、实施路径、如何具体操作?”等一系列W与H问题需要与全球与全球范围内的专家共同探索。
他说：“任何一项新技术的推广都是一场全面的竞争，唯有不懈创新与细节完善才可能取得胜利”。CCUS是一个跨学科跨领域的体系，CCUS面临的机遇和挑战非常多，最主要的障碍是关于成本和安全的问题。这种前沿性的技术是全球迫切需要的，却深受国际政治、经济与社会环境变动的影响。做这种前沿性的科学与技术需要坚定的信念与执着追逐的精神，还需要敢于大胆冒险的勇气。要形成一个庞大的CO2减排产业，更需要跨领域跨学科相关人员的坚持不懈，共同解决发展过程中的各个挑战，为未来非常可能的全球性的碳惩罚或碳交易市场奠定基础。在碳封存基础研究与技术研发方面，虽然在国内实现从无到有一些领域形成特色并做到了与世界顶尖水平并跑，但在技术的原始创新、关键技术和产业应用方面还有很多需要弥补的方面，特别是规模化应用方面”。
他说，碳封存技术，从现在的研发与示范到未来商业化，需要一段坚忍不拔的基础工作。“山穷水尽与风起云涌，唯有初心不改”是激励他在碳封存技术领域一步一步前行，不断探索解决该领域的关键问题。
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