CCUS技术及应用系列6——C02的化工利用技术

昨天和大家分享了CCUS技术及应用系列的第五部分：学术界正在实验室研究的碳捕集技术

今天和大家分享第六部分：C02的化工利用技术

C02的化工利用是指以C02为原料，与其他物质发生化学转化，产出附加值较高的化工产品，如甲醇、碳酸盐、乙酸、乙醇等。但由于C02是一种惰性气体，需要大量能量才能使其发生化学反应，这意味着将其转化为其他产品的成本可能会很昂贵，克服这个问题就需找到不需要消耗大量能量的产品，或者找到转换C02的低能耗方法。化学转化产品涉及多个领域，可转化二氧化碳量级在十万吨/千万吨级。

在学术研究领域，研发人员对CO2在化学转化的追逐从未停止，近年来在学术研究领域也产生了一些前沿成果。

例如，悉尼大学讲师李逢旺围绕"碳中和“，清洁能源开发出全新的分子调控电催化策略，取得了目前报道中最高的二氧化碳到乙烯转化的选择性。他开发了一种新型分子调控策略，建立了二氧化碳电化学催化合成乙烯的构效关系。根据这一发现，他与加州理工大学化学化工系合作，设计并合成了一种新型的有机小分子修饰的铜催化剂，在中性反应介质中取得了目前文献报道中最高的二氧化碳到乙烯转化的选择性，促进了二氧化碳捕集、转化的化工反应过程集成和工艺创新。

多伦多大学工程学院的研究人员开发出一种改进的电化学系统，将过剩的二氧化碳转化为有价值的产品（如乙烯和乙醇），提高捕获二氧化碳的利用价值。

与此前电化学系统不同的是，他们创建一个完全属于酸性环境的反应器。在以前的系统中，我们必须选择是专注于电力的有效利用，还是碳的有效利用。此次该团队在电解槽内使用了一种新的催化剂，除了催化剂表面不到50微米内的一个小层，只有那个特定区域是微碱性的。新系统可以消耗大部分的输入碳，将超过50%的捕获碳转化成了有价值产品，远超过之前不到15%的利用率。

道达尔公司的碳捕集和利用负责人菲利普-卢埃林评价该项成果：”在当前二氧化碳捕集成本很高的情况下，这一突破有助于为二氧化碳的捕获利用铺平道路，大大提高其经济可行性，如果进一步考虑到实现全球气候目标所需的巨额碳税时，电解槽的上市时间或许会明显加快。’’

虽然这些学术研究距离规模化工业应用阶段，还有一些障碍需要克服，比如多伦多项目中催化剂在尺寸增加时稳定性的问题等，但这些学术端研究突破的现实意义并不能被忽视，尤其是对气候变化和能源利用而言，更具有决定性的战略价值。

CCUS技术及应用系列的第六部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第七部分的内容：C02生物利用技术

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