基于知识图谱的CO₂地质封存研究脉络、演进和趋势分析

摘要

由CO₂等温室气体排放引发的气候变化与环境污染，是当今人类面临的最严峻且紧迫的全球性挑战之一。CO₂地质封存作为应对气候变化、实现碳中和目标的关键技术，涉及多源、异构且复杂的数据体系。知识图谱能够有效整合上述数据，为系统化知识管理提供支撑，有助于科研人员深化理解与应用。以Web of Science核心合集数据库为数据源，结合CiteSpace可视化工具与文献计量方法，系统梳理CO₂地质封存领域的研究进展，挖掘基础知识和研究热点，揭示其发展趋势。结果表明：1)2020年以来，该领域发文量保持高位，但增速略有放缓，标志着研究进入成熟阶段，正从理论探索转向实际应用。中国近年来发文量增长迅速，已位居世界前列，研究内容覆盖从基础理论到现场试验的各个方面；2)研究主要聚焦于化学、微生物、地球科学及生态、地球、海洋等领域，深度融合的多学科协同创新研究成为必然选择；3)研究机构类型多样，但跨学科、跨区域合作仍显不足，核心作者群尚未形成，需加强协作以提升学术创新力与影响力；4)随着碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的不断进步，在全球气候治理、能源结构转型与资源安全保障等多重需求驱动下，非常规能源的开发与利用、CO₂地质封存过程中的取热-储能利用及微生物转化日益成为研究焦点。同时，不同储层条件下CO₂注入引发的压力抬升与流体迁移的大尺度模拟研究，已成为国际共同关注的热点。此外，结合数值模拟与地球物理技术，实现碳封存工程中CO₂运移规律的科学与精准预测，也是未来重要研究方向。建议各国将CCUS明确纳入国家碳中和政策体系，构建可持续商业模式与激励机制，完善法律法规与标准体系，布局“碳捕集—运输—封存”产业集群，培育专业化技术服务与装备制造产业，并推动透明化沟通与公众参与。科研人员应打破学科壁垒，构建深度融合的研究范式，通过数据共享、模型耦合与共识决策，提升学科整体影响力，推动CCUS技术向规模化、商业化与社会化方向发展。

关键词

CO₂捕集与封存 / 知识图谱 / CiteSpace / 合作网络 / 可视化分析 / 知识挖掘