在全球应对气候变化的背景下，碳捕集、利用与封存技术被视为减少大气中二氧化碳浓度的关键途径之一。其中，基于石灰石的矿物碳化技术因其封存潜力大、安全性高而备受关注。该技术的核心原理是模仿自然界中碳酸盐岩的风化形成过程，通过工业手段加速石灰石的主要成分碳酸钙与二氧化碳的反应，生成稳定的碳酸氢钙或碳酸钙，从而实现二氧化碳的永久性固定。与地质封存相比，矿物碳化将二氧化碳转化为稳定的固体产物，不存在泄漏风险，且封存产物具有潜在的经济价值。据估算，每吨石灰石理论上可封存约0.4吨二氧化碳，封存潜力巨大。
目前，石灰石矿物碳化技术主要有直接和间接两种工艺路线。直接碳化法是将磨细的石灰石粉末与含二氧化碳的废气在高温高压条件下直接反应，这种方法工艺简单，但反应速率较慢，所需条件较为苛刻。间接碳化法则首先将石灰石煅烧分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙经过水化形成氢氧化钙后再与二氧化碳进行碳化反应。间接法虽然步骤较多，但反应速率和碳化效率通常更高，且中间产物氧化钙可循环使用。技术挑战主要在于如何降低反应能耗、提高反应速率和降低工艺成本。目前的研发重点包括开发高效催化剂、优化反应器设计、利用工业废热作为能源输入等创新方法。
未来的研究方向包括开发高效催化剂、优化反应器设计、利用工业废热作为能源输入，以及探索将碳化过程与工业废水处理、固废资源化等环节相结合的协同技术路径，提升整个技术链条的经济可行性。例如，将矿物碳化与碱性废水处理相结合，既可固定二氧化碳，又可中和废水酸性，实现"以废治废"；将碳化产物作为建筑材料或土壤改良剂使用，可创造经济价值，改善技术经济性。随着碳减排压力的增大和碳交易市场的发展，石灰石矿物碳化技术有望成为重要的碳负性技术之一，为工业部门的深度脱碳提供解决方案。通过持续的技术创新和工艺优化，这一技术将在应对气候变化中发挥越来越重要的作用。
