技術與應用

2016全球最熱的20大“碳捕獲”技術專題(四)


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


二十大“碳捕獲”技術之十三:Newlight Technologies

AirCarbon:從二氧化碳到塑料


自從2013年擴大規模之後,Newlight的銷售規模獲得了飛速增長。今天Newlight已經與超過60家福布斯500強企業合作,橫跨9個主要市場區域以推廣AirCarbon產品。AirCarbon的價值定位在市場中是獨一無二的:利用以甲烷為基礎的碳排放以取代石油的資源並減少塑料的成本。

在今年三月份,Newlight科技宣布將會提供AirCarbon給宜家,同時對宜家生產AirCarbon 熱塑性塑料的技術執照進行授權。在這個協議之下,宜家會從Newlight每年23000噸產能的美國工廠裏購買50%的原材料,宜家將因此擁有了專屬經營權。

Newlight的技術旨在改變以PHA為基礎的塑料經濟,由於低得率和高生產成本的特點,PHA麵臨著以石油為基礎的塑料產品的激烈競爭。AirCarbon生產工藝從濃縮的以甲烷為基礎的碳排放開始,這些碳排放本來會成為空氣的一部分。這與可以一直貯藏在地底的化石燃料不同。這些碳排放包括來自農場、水處理廠、垃圾填埋地和能源設備產生的氣隔甲烷排放。

去年,Newlight科技和Vinmar國際就AirCarbon PHA簽署了一個價值1億英鎊20年照付不議的包銷協議。AirCarbon PHA是第一個具有價格競爭力並且具備規模生產能力的碳負性塑料產品。

 

“碳捕獲”技術之十四:Novomer硬質泡沫塑料和其他多元醇的生產


在本月的早些時候,Novomer 宣布,成功完成了一係列具備商業化規模的硬質泡沫塑料實驗以使用其公司的獨有產品——Converge®基於二氧化碳的多元醇混合物。實驗在西班牙圖德拉的celdelpa測試研究所進行以加快硬質聚氨酯泡沫塑料隔熱麵板的開發。

得益於聚碳酸亞丙酯多元醇的性能,Novemer優化的RF-X多元醇混合物能夠使泡沫塑料生產商用傳統的設備和生產條件生產聚合物泡沫。可持續材料的使用減少了總的石化原料的使用量,同時跟現有的多元醇相比,其更具有價格優勢。

成功的案例接連不斷,最近福特汽車公司的一則聲明公開了其與Novomer在彈性泡沫聚合多元醇上的合作。Novomer的材料能夠讓福特生產可持續性的泡沫和塑料,而其生產的這些泡沫和塑料能夠滿足現在汽車行業裏嚴格的製造標準,這是汽車生產行業中的第一個成功案例。

Novomer的聚碳酸酯多元醇技術平台使用了一個具有專利技術的催化劑,使廢棄的二氧化碳和環氧化物相結合,生產出了在重量比例上高達50%的多元醇。這些多元醇在廣泛的終端用途中,不僅提高了性能而且也提高了可持續性以及聚氨酯產品的經濟效應。


二十大“碳捕獲”技術之十五:Skyonic二氧化碳在小蘇打和其他固態產品中的使用


Skyonic 開發出一種針對礦物形式二氧化碳的捕集和利用的專利技術解決方案——在其他產品中製造小蘇打。這項解決方案使得Skyonic可以通過在工業製造流程和發電廠中建立設備設施而獲利。

第一個SkyMine設備於201410月在德克薩斯州聖安東尼奧的Capitol Aggregates水泥廠建立使用。這家工廠由於配備了SkyMine的技術,其碳排放將會減少15%——相當於每年83000噸二氧化碳。SkyonicCapitol Aggregates設計和安裝了這些設備和係統,並對其提供維護服務。SkyMine希望能產生大約4800萬美元的銷售額和2800萬美元的年利潤——這些全部來自本來要排放到大氣層當中的溫室氣體。

這項創新技術的引入可能會改變碳捕集行業,在這之前,碳捕集都是被捕獲後隔絕到地底。現在,使用SkyMine的技術的固定發射器可以將溫室氣體轉化為常規的工業產品。


二十大“碳捕獲”技術之十六:Solar Jet回收二氧化碳成為噴氣燃料


Aconym是一個縮寫,代表了太陽能化學反應器的演示和優化以實現可再生噴氣燃料的長期供給。這是一種合作聯盟。核心團隊成員包括Bauhaus Luftfahrt, ETH Zurich, DLR-VT, ShellARTTIC。航空行業顧問包括了IATALufthansa, Airbus Group InnovationsMTU Aero Engines.

底線:Solar-Jet的目標是探索利用集中的太陽光與從空氣和水種捕獲的二氧化碳以生產煤油的潛力。Solar Jet將會優化一個具有兩個步驟的太陽能熱化學循環,該循環基於二氧化鈰氧化還原反應,從而能夠從水和二氧化碳中生產出合成氣,以實現在現有的化學和太陽能燃料的工藝下達到更加高的太陽能轉化為燃料能源的效率。

Tolar反應器配置對兩步走的太陽能驅動熱化學燃料生產是否有幫助?

其包含了空洞接收器——含有一個多氣孔單片電路二氧化鈰氣缸。集中的太陽能輻射通過窗口化的孔和二氧化鈰內壁的撞擊進入到缸內。反應氣體徑向流過多孔的氧化鈰缸體,而從反應中生成的產品通過軸向出口從腔體中流出。紅色箭頭表明二氧化鈰減少(氧氣演變),藍色箭頭表示氧化(燃料生產)。

 

未完待續,歡迎持續關注·化學


參考文獻

1.http://newlight.com/technology/

2.http:// www.skyonic.com

3.SkyMine® Commercialization Update

4.http://www.novomer.com/technology

5. http://www.solar-jet.aero/

6.biofuels Digest

7.http://carbon.xprize.org/



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