技術與應用

2016全球最熱的20大“碳捕獲”技術專題(二)


減少碳排放早就成了時髦的流行語,政府、公司、機構都喜歡對此高談闊論,而真正要付諸實際行動時卻往往選擇謹小慎微,種種現實問題似乎使這項造福人類的偉大事業總是說的比做的多。轉換一下思路,也還有另外一條途徑可走,而且更為積極主動,這就是“碳捕獲”。715日,恰好是總獎金為2000萬美金的NRG COSIA Carbon XPRIZE的報名截止日期,近期Biofuels Digest也適時的評出了2016最熱的20項“碳捕獲”技術,借此機會“翊·化學”將分五個專題跟大家去認識一下這二十項技術到底牛在哪裏。


什麽是XPRIZE


如果你是一個技術控應該對XPRIZE不會陌生,其中最為大家熟悉XPRIZR項目莫過於“穀歌登月XPRIZE競賽”,其總獎金額達到3000萬美金,號稱有史以來規模最大的國際鼓勵性質的大獎。


以下是XPRIZE的官方介紹:

XPRIZE的使命就是尋找我們這個時代的重大挑戰——這其中包含了多種國危機和全球危機,以及市場失靈和商業機會,更多是在很多人看來遙不可及甚至是不可能完成的任務。為此我們設計和舉辦了相應的大獎賽,希望通過技術突破來造福人類。XPRIZE是一種高水準、高激勵的競賽,它力求突破一切極限,推翻一切不可能,讓世界變得更加美好。它匯聚世間各種奇想,啟迪他人達成相似的目標,以此促進創新,加快積極變化的速度


20大“碳捕獲”技術之五:Covestro 製造多元醇的夢工廠


這條新的生產線將作為Covestro多元醇“夢工廠”的一部分,將第一次把二氧化碳集成為生產多元醇的原材料進行商業規模的生產。多元醇是用於製造泡沫的關鍵前體。該生產線有5000噸的年設計生產能力。該想法是基於一種創新型多元醇,其含有大約20%的二氧化碳,最初是用在聚氨酯泡沫床墊的製造中。

要真正實現使用二氧化碳生產塑料顯然一些基礎工作是必不可少的。Covestro與CAT催化中心一起合作進行了基礎研究,該中心是亞琛工業大學的一個研究機構。研究中最大挑戰是尋找引發二氧化碳的催化劑,因為二氧化碳是化學上非常惰性的氣體。而合作夥伴最終發現了匹配的催化劑。

 研究開發工作仍在進行中:Covestro希望未來進一步增加二氧化碳在產品中所占的比例。同時,它也旨在增加二氧化碳塑料的數量。

 

20大“碳捕獲”技術之六:Carbon Recycling利用冰島電網的二氧化碳製甲醇


在冰島的斯瓦辛基靠近格林達維,CRI的喬治奧拉可再生甲醇工廠在2011年底正式啟動生產。K-CTran,CRI的首席執行官,在工廠開幕式上說:“建設喬治·奧拉廠走出了建立碳回收工廠未來艦隊的關鍵一步。”工廠的名字以喬治·奧拉,這位諾貝爾化學獎得主和“超越石油和天然氣:甲醇經濟”一書的聯合作者命名。

生產過程不會產生任何有毒的副產品因為過程中唯一釋放的化學品是氧氣,這些氧氣產生於工廠用電解水過程。接著工廠製得的可再生甲醇會被賣到冰島國內以國際市場,跟汽油混合後用以製生物柴油。

 


20大“碳捕獲”技術之七Dimensional Energy康奈爾大學隊爭奪Carbon XPRIZE


Dimensional Energy通過一種新的納米工程催化劑和光催化過程轉換二氧化碳成燃料,比如說甲醇。這個位於紐約伊薩卡的團隊,結合了來自兩個康奈爾大學的實驗室的技術,包括一個由研究人員組成的跨學科的小組,經驗豐富的企業家組成了NEXUS紐約清潔能源啟動加速器。

如NEXUS-NY自己解釋的那樣:

第一個技術是一種高密度的光生物反應器,該反應器可以優化光與CO2的輸送以高效產生藻類。該技術由康奈爾大學機械和航空航天工程西布利學院的副教授大衛埃裏克森開發,通過低成本,塑料,波導可以有效提供陽光。這個過程和傳統的藻類反應相比提高效率,降低對水和能源的使用。第二個技術是個混合的有機/無機納米流體。由康奈爾大學化學和生物分子工程學副教授Tobais Hanrath發明,該技術把二氧化碳的捕獲和光催化二氧化碳轉化的能力結合在了一起。

傑森薩爾菲解釋道:“現在我們正以一個組合的方式一起工作,在我們探索大學科研的獨立方法之前盡可能多嚴謹地測試。我們現在正在做的一切都可以獨立地應用到上麵的技術中去,我們試圖將兩項獨立應用的獨特技術用一種更有前途方式結合在一起”。


20大“碳捕獲”技術之八:Dioxide Materials電解槽轉換二氧化碳成C1模塊


Dioxide Materials公司是一家3年前創辦的位於champaignIL的新公司。該公司正在開發關於二氧化碳利用和傳感的產品,這個研發項目基於一個正在提交專利的催化劑,這種催化劑能夠讓二氧化碳以高選擇性和高使用效率進行轉化(超過97%選擇性,超過80%整體能源使用效率)。


Dioxide Materials公司目前正在開發廉價的使采暖,通風和空調(HVAC)係統更有效的二氧化碳傳感器,這種傳感器通過自動調節溫控器並根據使用率建立通風來減少電力成本。它也在一種開發方法將CO2轉化成高附加值的化學品。

Dioxide Materials的長期願景是創建新的化學品價值鏈,即利用二氧化碳原料和可再生能源(替代石油和天然氣),以獲得高價值的燃料和化學品。

Dioxide Materials的工藝使用一個電解槽將CO2轉化成C1模塊。隨後的化學過程轉換C1模塊成高附加值的燃料和化學品。Dioxide Materials申請中專利的催化劑可以將二氧化碳轉化的成本降低3倍。Dioxide Materials也有正在申請的專利針對把C1模塊轉化成高附加值的化學品,以創造第一個具有成本競爭力的大規模可再生燃料和化學品的工藝路線。


未完待續,歡迎持續關注“翊·化學”。


參考文獻

1.Making Renewable Fuel by Carbon Recycling,Carbon Recycling International

2.biofuels Digest

3.http://carbon.xprize.org/


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