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碳知|如何將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品
2023-12-07 11:09:29 來(lái)源：碳能新動(dòng)力
一、引言
想象這樣一個(gè)世界，二氧化碳不再是導(dǎo)致氣候變化的廢物，而是我們使用碳捕獲（或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，二氧化碳捕獲）從天空中吸取的有價(jià)值的商品，并將其轉(zhuǎn)化為從食物到混凝土到產(chǎn)品的一切事物，實(shí)現(xiàn)一個(gè)處于真正循環(huán)經(jīng)濟(jì)核心的世界，這不僅是非常需要的——它很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
雖然大氣中二氧化碳的濃度——氣候變化的一個(gè)主要原因——正在增加，但捕獲二氧化碳并將其用于食品、石灰、水泥、鋼鐵和化學(xué)品等已經(jīng)廣泛使用的產(chǎn)品的制造，將更具可持續(xù)性。如果要成功實(shí)現(xiàn)凈零排放，這一點(diǎn)也至關(guān)重要。
目前，避免燃燒化石燃料要比清除排放到地球大氣中的二氧化碳要容易得多。但是，世界已不再擁有選擇的余地。避免全球供暖的*嚴(yán)重影響，必須大幅度減少排放量并迅速去除和儲(chǔ)存二氧化碳。
如果可以將其轉(zhuǎn)化為有用的東西，而不是丟棄所有的二氧化碳會(huì)怎么樣？當(dāng)前，對(duì)于排放二氧化碳的行業(yè)幾乎沒(méi)有經(jīng)濟(jì)上的誘因，更不用說(shuō)將其直接從大氣中吸收了。識(shí)別有價(jià)值的產(chǎn)品及其制造方法可能會(huì)啟動(dòng)工業(yè)規(guī)模的二氧化碳去除，并有助于降低二氧化碳的排放。
下面會(huì)講一下這些過(guò)程和產(chǎn)品可能是什么。
我們考慮了使用從工業(yè)排放物中捕獲的二氧化碳的過(guò)程，以及可以直接從空氣中吸收二氧化碳的生物過(guò)程。我們預(yù)計(jì)，到2050年，每年將可使用10至100億噸的二氧化碳，每噸二氧化碳的成本低于100美元（700人民幣）。目前，人類每年會(huì)排放370億噸的二氧化碳，我們需要在2050年左右將對(duì)環(huán)境的影響降低到凈零。一些估計(jì)表明，這可能意味著從2050年開始每年去除約100億噸的二氧化碳。這些使用二氧化碳的想法（如果實(shí)施得當(dāng)?shù)脑挘┛赡茉诟咏?jīng)濟(jì)可行時(shí)發(fā)揮作用。
使用二氧化碳的一些想法可能不會(huì)成功，但是當(dāng)你如果有了正確技術(shù)和工藝路線以及投資和激勵(lì)措施，你會(huì)發(fā)現(xiàn)我們可能會(huì)從優(yōu)勢(shì)研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽康墓I(yè)生產(chǎn)，從小型企業(yè)的轉(zhuǎn)向整個(gè)行業(yè)。
二、二氧化碳應(yīng)用的傳統(tǒng)想法
1.建造建筑物
有幾種方法可以用二氧化碳制成的材料建造建筑物。第.一個(gè)很明顯：使用木材。種植可持續(xù)采伐的用于建筑的樹木意味著從大氣中吸收二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的商業(yè)產(chǎn)品，并以碳的形式儲(chǔ)存在長(zhǎng)壽命的建筑物中。
它還減少了對(duì)水泥的需求，水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳占全球溫室氣體排放量的10-15％。交叉層壓木材或乙酰化木材等新技術(shù)使這種替代變得更加容易。
第二種方法是在混凝土制造過(guò)程中，通過(guò)水泥固化或在制造其他成分（例如集料）中使用并存儲(chǔ)二氧化碳。
2.制造塑料制品
二氧化碳可用于聚合物中，以制造用于汽車和建筑物的耐用塑料。大約60％的塑料用于包裝以外的領(lǐng)域。由二氧化碳制成的塑料可以替代這些領(lǐng)域中由化石燃料制成的塑料產(chǎn)品，尤其是因?yàn)樗鼈儾恍枰卸净蝮a臟的成分（例如光氣或環(huán)氧化物），并且制造成本比基于化石燃料的材料便宜。因?yàn)槎趸挤肿邮蔷酆衔镏麈湹姆�(wěn)定部分，所以它可以在這些材料中保存的時(shí)間*長(zhǎng)。
3.制造燃料或肥料
二氧化碳可用作許多化學(xué)過(guò)程的原料，具有數(shù)百種潛在的*終產(chǎn)品，包括碳?xì)浠衔锶剂虾湍蛩胤柿稀?/span>
由二氧化碳制成的燃料可以以甲醇形式存在，也可以以更復(fù)雜的產(chǎn)品形式存在，例如所謂的合成燃料（synfuels）。這些燃料通常可以使用管道和油輪等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行混合和運(yùn)輸。而且，盡管目前二氧化碳燃料的制造成本很高，但將來(lái)它們?cè)诤娇栈蜷L(zhǎng)途運(yùn)輸中可能會(huì)很有價(jià)值，這些比火車和汽車更難脫碳，因?yàn)樗鼈冃枰哂懈吣芰棵芏鹊娜剂稀?/span>
如果二氧化碳產(chǎn)品是燃料或肥料，則一旦使用，二氧化碳*終會(huì)回到大氣中。盡管碳的兩種用途比一種更好，但是如果碳原子*初來(lái)自化石燃料，則不是長(zhǎng)期的解決方案。為了保持氣候中立，必須從空氣中獲取二氧化碳原料-因此，二氧化碳是從大氣中提取出來(lái)的，制成燃料，然后再排放回大氣中。當(dāng)前這是昂貴的并且在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性。至關(guān)重要的是，此過(guò)程所需的能源也需要可再生。
4.提高農(nóng)作物產(chǎn)量
越來(lái)越多的證據(jù)表明，增加土壤中的碳含量也可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。這是已經(jīng)發(fā)生的一種自然的二氧化碳利用形式，科學(xué)家和農(nóng)民可以伸出援手。一種特別有前途的方法是使用生物炭－植物材料，該材料已通過(guò)稱為熱解的過(guò)程轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定形式的有機(jī)碳。埋在土壤中的生物炭可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存碳并增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。
補(bǔ)充和保持土壤中碳的一般好處已得到公認(rèn)，但使用土壤作為碳存儲(chǔ)極具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗苋菀资艿礁蓴_。
5.提取更多的石油
這看起來(lái)違反直覺(jué)，既可以生產(chǎn)石油又可以存儲(chǔ)二氧化碳。這是因?yàn)閷⒍趸甲⑷胗途畷?huì)增加可采油量，即所謂的“二氧化碳強(qiáng)化采油”。
實(shí)際上，有可能對(duì)油井進(jìn)行操作，以使注入的二氧化碳比生產(chǎn)油和燃燒過(guò)程中排放的二氧化碳多。但是，需要采取政策上的改變來(lái)激勵(lì)這一點(diǎn)，否則石油公司就不會(huì)這樣做。這是一個(gè)臨時(shí)解決方案。在一個(gè)已經(jīng)完全脫碳的世界中，對(duì)化石石油的需求應(yīng)該接近于零。
盡管如此，這可能是刺激急需的二氧化碳捕集需求的短期方法，因?yàn)榕欧耪呖梢詫⑵鋸U棄的二氧化碳出售給石油生產(chǎn)商。
所有這些使用二氧化碳的選擇都有潛力，但要使其成為現(xiàn)實(shí)，需要對(duì)可能的意料之外的后果有清楚的了解。許多可能是失敗，因此僅依靠其中任何一個(gè)都是不明智的，而是廣泛地下注。
三、CO2轉(zhuǎn)化精細(xì)化工利用途徑
二氧化碳是碳的*高氧化狀態(tài)，也是能量*低的狀態(tài)，化學(xué)穩(wěn)定性好。因此其作為原料制備有機(jī)化合物時(shí)，必須有大量能量輸入。正是由于二氧化碳具有較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)惰性，將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為高值化學(xué)品是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。
目前，化學(xué)工業(yè)中二氧化碳作為化工原料的成熟應(yīng)用技術(shù)較少，其中*大規(guī)模的利用途徑是生產(chǎn)尿素（生產(chǎn)1噸尿素消納二氧化碳約0.7噸），少量應(yīng)用于生產(chǎn)水楊酸、碳酸酯及聚碳酸酯等。
在傳統(tǒng)熱催化領(lǐng)域，克服二氧化碳熱力學(xué)穩(wěn)定性的策略之一是與高自由能底物反應(yīng)。這主要有兩條路徑：一是二氧化碳被氫氣還原生成甲醇等化學(xué)品；二是二氧化碳與環(huán)氧化合物等反應(yīng)生成環(huán)碳酸酯或聚碳酸酯（二氧化碳基聚碳酸酯)等化學(xué)品。此外，還可以通過(guò)二氧化碳催化重整、逆水煤氣變換等反應(yīng)制取合成氣，耦合合成氣下游化學(xué)品制備技術(shù)間接實(shí)現(xiàn)二氧化碳的化工利用；也可以通過(guò)光、電、離子液體等外場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣及化學(xué)品。
1、二氧化碳制甲醇加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
二氧化碳制甲醇的技術(shù)研究近幾年在我國(guó)已取得長(zhǎng)足進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院大連化物所研究員李燦團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)，通過(guò)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等可再生能源發(fā)電，結(jié)合電解水制氫（綠氫）、二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)，將可再生能源以液態(tài)燃料甲醇形式儲(chǔ)存利用，并于2020年1月實(shí)現(xiàn)全球首套千噸級(jí)太陽(yáng)燃料合成示范項(xiàng)目試車成功，太陽(yáng)能到液體燃料甲醇能量轉(zhuǎn)化效率大于14%，目前正在準(zhǔn)備開展10萬(wàn)噸/年“液態(tài)陽(yáng)光”示范項(xiàng)目。2020年9月，由中國(guó)化學(xué)工程所屬成達(dá)公司、海洋石油富島公司、中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院共同研發(fā)設(shè)計(jì)建設(shè)的全球首套5000噸/年二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)試驗(yàn)裝置在海洋石油富島有限公司實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。
甲醇既是一種清潔高效的燃料，也可以作為氫能的載體，同時(shí)還是重要的化工原料，可耦合當(dāng)前已經(jīng)成熟并廣泛應(yīng)用的甲醇制烯烴、芳烴、汽油等技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)石油化工重要基礎(chǔ)原料及燃料油等。傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)主要以煤、天然氣為原料，噸甲醇耗煤1.35噸，排放二氧化碳約3噸，而生產(chǎn)1噸“液態(tài)陽(yáng)光”則可以消耗二氧化碳約1.4噸。
需要注意的是，生產(chǎn)1噸甲醇需要消耗2400立方米氫氣和760立方米二氧化碳。因此，能否獲取廉價(jià)和零碳排放的氫氣，是決定該技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。二氧化碳加氫技術(shù)在短期內(nèi)可與我國(guó)富氫行業(yè)（丙烷脫氫、乙烷裂解、焦?fàn)t煤氣和氯堿等）相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)低成本綠色甲醇的合成，帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；中長(zhǎng)期內(nèi)則可隨著電解制氫技術(shù)的進(jìn)步與成本的降低，與綠氫結(jié)合實(shí)現(xiàn)碳負(fù)性的甲醇合成，形成真正循環(huán)、持續(xù)的綠色清潔能源生態(tài)。
2、二氧化碳制烯烴、燃料技術(shù)迎來(lái)突破
通過(guò)采用雙功能催化劑體系及多種反應(yīng)機(jī)制耦合方式，可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳加氫直接合成低碳烯烴、液化石油氣、芳烴及航煤餾分油等。
2017年，中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院孫予罕研究員研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了二氧化碳直接加氫高選擇性合成高異構(gòu)烴（C5—C11）含量的汽油餾分，并構(gòu)建了二氧化碳加氫直接合成各種高值C2+烴的反應(yīng)新平臺(tái)。2021年，該團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了逆水煤氣變換反應(yīng)（RWGS）與費(fèi)托合成反應(yīng)（FTS）的接力、功能匹配和優(yōu)化，在較溫和條件下實(shí)現(xiàn)了二氧化碳加氫直接轉(zhuǎn)化成航空燃料。2022年5月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了常壓二氧化碳加氫高選擇性制備長(zhǎng)鏈烯烴，其長(zhǎng)鏈烯烴選擇性高達(dá)66.9%，與高壓反應(yīng)條件下的結(jié)果（66.8%）相當(dāng)。2022年6月，清華大學(xué)和久泰集團(tuán)合作建設(shè)的世界首套萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳加氫制芳烴工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目舉行開工儀式，進(jìn)一步推動(dòng)二氧化碳制備高端化學(xué)品的工業(yè)路線。
3、二氧化碳合成碳酸酯受到廣泛關(guān)注
能級(jí)分析表明，以二氧化碳為原料合成羧酸類或碳酸酯類所需的能量較低，相應(yīng)的能量利用效率和經(jīng)濟(jì)性較高。二氧化碳合成碳酸二甲酯（DMC）是近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。但目前二氧化碳和甲醇直接合成DMC仍處于研發(fā)階段。
中科院過(guò)程工程所離子液體團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)了離子液體催化劑－反應(yīng)器－工藝過(guò)程的系統(tǒng)創(chuàng)新，在廣東惠州大亞灣國(guó)家級(jí)石化區(qū)建成了10萬(wàn)噸級(jí)離子液體催化二氧化碳合成碳酸酯工業(yè)裝置，2021年3月至今已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，其碳酸酯（包括碳酸乙烯酯、DMC等）產(chǎn)品達(dá)到電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)能耗降低37%，減碳效果顯著。
在二氧化碳直接合成可降解聚合物材料技術(shù)（CO2-CTP）方面，內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)、中國(guó)海油均采用中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的技術(shù)，分別建成兩套3000噸/年的脂肪族聚碳酸酯工業(yè)示范裝置。江蘇中科金龍化工股份有限公司建成年產(chǎn)2.2萬(wàn)噸二氧化碳基聚碳酸亞丙酯多元醇生產(chǎn)線和年產(chǎn)160萬(wàn)平方米高阻燃保溫材料生產(chǎn)線。
4、二氧化碳制合成氣實(shí)現(xiàn)工業(yè)示范
合成氣是合成工業(yè)的“基石”，市場(chǎng)需求巨大，可結(jié)合部分已工業(yè)化的碳一化工技術(shù)，根據(jù)市場(chǎng)需求生產(chǎn)高值化學(xué)品和液體燃料。目前主要通過(guò)煤或天然氣制備，熱催化二氧化碳制合成氣方式主要可以通過(guò)甲烷二氧化碳干重整、甲烷－二氧化碳－水三元重整以及RWGS等技術(shù)路線。不僅可以達(dá)到天然氣高效利用的目的，還可有效減少溫室氣體排放。
中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院、潞安集團(tuán)和殼牌公司三方聯(lián)合開展了甲烷二氧化碳干重整制合成氣關(guān)鍵技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)了全球首套甲烷二氧化碳干重整萬(wàn)立方米級(jí)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，轉(zhuǎn)化利用二氧化碳達(dá)60噸/日，完成工業(yè)化示范。相較傳統(tǒng)技術(shù)需要消耗大量水的特點(diǎn)，新路線則可實(shí)現(xiàn)水的“近零消耗”，同時(shí)消納大量二氧化碳。
丹麥托普索公司開發(fā)的ReShift高溫重整技術(shù)能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化為特定合成氣且不會(huì)結(jié)焦。該技術(shù)設(shè)置了雙反應(yīng)器系統(tǒng)，首臺(tái)反應(yīng)器采用傳統(tǒng)甲烷蒸汽重整裝置（SMR）或自熱重整裝置（ATR），第二臺(tái)反應(yīng)器采用絕熱的后轉(zhuǎn)化裝置（APOC），在700至800攝氏度下運(yùn)行。與傳統(tǒng)重整技術(shù)對(duì)比，該技術(shù)可將重整裝置尺寸縮小30%，從而降低燃料消耗和二氧化碳排放。目前采用該技術(shù)的第.一套商業(yè)裝置已獲得授權(quán)。
5、電催化還原二氧化碳取得重要進(jìn)展
與傳統(tǒng)熱催化相比，電催化還原二氧化碳（CRR）技術(shù)是將可再生電能作為反應(yīng)的能量來(lái)源并使用催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳、甲烷、甲酸等產(chǎn)物。CRR技術(shù)有兩個(gè)主要特點(diǎn)：一是通過(guò)調(diào)節(jié)電壓及反應(yīng)溫度，可以控制反應(yīng)過(guò)程；二是電化學(xué)反應(yīng)裝置緊湊、可模塊化。利用電化學(xué)技術(shù)手段，將二氧化碳制成化學(xué)品或有機(jī)燃料，可以降低對(duì)不可再生能源的依賴。
該技術(shù)領(lǐng)域目前主要處于實(shí)驗(yàn)室及中試研究階段。2020年，天津大學(xué)張兵課題組報(bào)道了電化學(xué)二氧化碳－水體系還原制備合成氣的研究進(jìn)展。2021年12月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授與電子科技大學(xué)夏川教授、中國(guó)科學(xué)院大連化物所肖建平研究員合作，基于固態(tài)電解質(zhì)開發(fā)一種新型電解反應(yīng)器，將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為液體燃料甲酸。2022年4月，由電子科技大學(xué)夏川課題組、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院于濤課題組與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰課題組共同完成的*新研究，將二氧化碳高效電催化還原合成高濃度乙酸，進(jìn)一步利用微生物發(fā)酵合成葡萄糖和脂肪酸。
除此之外，國(guó)內(nèi)公司利用自主研發(fā)的二氧化碳電還原催化劑和電解反應(yīng)器等技術(shù)完成了國(guó)際首個(gè)年處理量百噸級(jí)的二氧化碳制備合成氣中試項(xiàng)目，
四、二氧化碳回收在工業(yè)上直接轉(zhuǎn)化與應(yīng)用技術(shù)
目前，由唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)有限公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)課題組獨(dú)家研發(fā)的石灰窯及水泥窯回收二氧化碳直接轉(zhuǎn)化新能源用于生產(chǎn)的系列專利技術(shù)開始推廣應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)在石灰生產(chǎn)領(lǐng)域，以能源和工藝結(jié)構(gòu)顛覆性技術(shù)變革推進(jìn)低碳石灰發(fā)展實(shí)現(xiàn)了重大突破。
在2023年10月18日至21日召開的“2023石灰產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)品評(píng)審會(huì)（第三季）”和“第二屆石灰產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)與裝備專家鑒定會(huì)”上，由“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)”旗下“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)有限公司”獨(dú)家自主研發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“豎窯CO2轉(zhuǎn)新能源聯(lián)產(chǎn)石灰與礦化零碳排的裝置”系列專利技術(shù)通過(guò)了評(píng)審和鑒定。
鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：該項(xiàng)系列技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，國(guó)外也無(wú)案例，總體處于國(guó)際先進(jìn)水平，具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用前景。尤其在改進(jìn)和提升傳統(tǒng)石灰的生產(chǎn)方式和碳減排、碳應(yīng)用技術(shù)方面取得創(chuàng)新成果，對(duì)支撐此類項(xiàng)目的建設(shè)及運(yùn)行有重要作用，對(duì)促進(jìn)石灰產(chǎn)業(yè)脫碳增值化應(yīng)用和綠氫產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)步有重要意義。
該項(xiàng)技術(shù)以化學(xué)鏈燃燒技術(shù)原理為中心點(diǎn)，以回收利用生產(chǎn)中廢棄的碳一(C1)資源為“轉(zhuǎn)化源點(diǎn)”，開發(fā)了高效的CO2規(guī)模化利用技術(shù)。通過(guò)對(duì)石灰生產(chǎn)中CO2回收、催化、還原制備清潔綠色能源產(chǎn)品生產(chǎn)石灰，尤其是利用生物質(zhì)燃料氫分子及碳分子的特殊性能與石灰窯煙氣中的CO2進(jìn)行化學(xué)及熱工反應(yīng)，揭示了CO2轉(zhuǎn)化的反應(yīng)機(jī)制和化學(xué)鍵轉(zhuǎn)化規(guī)律以及利用轉(zhuǎn)化的能源生產(chǎn)高檔工業(yè)石灰的生產(chǎn)方法。
該項(xiàng)發(fā)明通過(guò)化學(xué)鏈燃燒方式提高生物質(zhì)合成氣的H2和CO的含量、熱值以及把焦油轉(zhuǎn)化為高熱值氣體燃料，通過(guò)“再生資源+二氧化碳”的方式，在不借助外部熱源及能耗的條件下，利用石灰窯尾氣中低濃度CO2與生物質(zhì)燃料以“氣化+廢碳再生”方式直接轉(zhuǎn)化生成清潔的高熱值可燃?xì)怏w并與石灰窯聯(lián)產(chǎn)活性石灰，而且通過(guò)CO2的高濃度回收與礦化，實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化循環(huán)利用以及循環(huán)內(nèi)的零排放，構(gòu)建了“綠色零碳”石灰生產(chǎn)新體系，具有超低節(jié)能及環(huán)保、利廢、負(fù)碳的優(yōu)勢(shì)，為傳統(tǒng)石灰生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供了一個(gè)全新的解決方案，而且石灰生產(chǎn)的燃料成本可實(shí)現(xiàn)大幅度降低。
該項(xiàng)技術(shù)是具有里程碑意義的研究，研究揭開了石灰產(chǎn)業(yè)以及水泥產(chǎn)業(yè)回收利用二氧化碳工業(yè)化應(yīng)用中的新方法、新理念和新途徑，這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了我們對(duì)二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵空白，而且對(duì)于將這些技術(shù)和知識(shí)轉(zhuǎn)化到其他地方也至關(guān)重要。事實(shí)上，碳捕獲、利用和儲(chǔ)存過(guò)程并不是一個(gè)新想法，但在材料科學(xué)和化學(xué)工程的*新進(jìn)展發(fā)現(xiàn)二氧化碳有益利用的新途徑之前，其成本高昂得令人望而卻步。當(dāng)你想到碳捕獲時(shí)，歷史上的方法是通過(guò)管道將純二氧化碳注入地下儲(chǔ)層，以確保地質(zhì)構(gòu)造或咸水層中的純二氧化碳，國(guó)外實(shí)施的案例中，每噸的成本達(dá)到為了150 美元，國(guó)內(nèi)的二氧化碳回收成本每噸也至少在400-600元范圍，顯然，其成本在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中是無(wú)法承受的�；蛘�，從另一個(gè)角度看，就是二氧化碳回收技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，由于生產(chǎn)成本太高，而且下游需求的產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有完善，市場(chǎng)需求量很小，究其原因也許還是成本問(wèn)題。
所以，這項(xiàng)新成果的推出，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳回收在自身產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的循環(huán)利用和“吃干榨盡”，而且實(shí)現(xiàn)了*大化增值，是一個(gè)提高生產(chǎn)效益的新途徑。
五、結(jié)語(yǔ)
二氧化碳是溫室氣體，同時(shí)也是一種碳資源。相信隨著生產(chǎn)成本的降低，高效催化劑的開發(fā)，供能方式、外場(chǎng)耦合形式及技術(shù)路線、產(chǎn)品方案等的不斷優(yōu)化，結(jié)合CCS、氫能產(chǎn)業(yè)不斷深化完善，二氧化碳的工業(yè)化利用技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展，持續(xù)消碳增效的清潔低碳愿景終將實(shí)現(xiàn)。
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