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新能源黑科技|二氧化碳也可以由废变宝?

日本计划把二氧化碳变成能源

日本国际石油开发帝石(简称国际帝石)准备把自身排放的二氧化碳作为城市燃气的原料开展再利用业务。将从8月起在新潟县的气田生产原料,2030年之前生产可供应5万个家庭使用的城市燃气。二氧化碳的再利用技术正受到全世界的关注。国际帝石计划在应对气候变化的

新能源黑科技|二氧化碳也可以由废变宝?

导语:有一天,你购买的汽油可能会来自于空气中的二氧化碳,而不是从地下的石油。未来燃油可直接来自空气中的二氧化碳,而非地下的石油?科学家们报道了一个新能源”黑科技“:该技术可大规模地将尾气中的二氧化碳转化成汽车燃油,从而大幅降低交通运输的碳足迹,其经济效益和环保意义不言而喻。

编译| 余丰任

责编 | 王冠琳

制版 | 赵利

技术原理和成本

近日,来自加拿大的Carbon Engineering公司的科学家在《Joule》上发布了一项技术:直接捕获空气技术(Direct air capture technology)。它的工作原理正如其名,通过巨型风扇将环境中的空气吸入,使其与能够吸收二氧化碳的溶液进行反应。

直接捕获空气的想法并不新鲜,但成功实施并且建成具有成本效益的工作试验工厂可不容易,目前Carbon Engineering在不列颠哥伦比亚省(加拿大)的工厂已经实现了二氧化碳捕集和燃料生产。

通过加热和化学反应,二氧化碳将被固定并提纯,为后续使用(下图),比如,作为原料制造燃料的碳源,或固定在含碳化合物中。

新能源黑科技|二氧化碳也可以由废变宝?

图 | CO2提纯过程(Keith et al, 2018)

而且,加拿大的研究人员对未来降低该技术的成本表示乐观,这意味着在未来工厂每天能够生产2000桶燃料,每年可生产燃料总计超过3000万加仑。研究人员通过分析数据后表示,理论分析中,转化每吨二氧化碳需要1000美元的成本,而利用这项新技术实现规模化的二氧化碳转换,每吨只需花费大约 94-232美元。

如果该研究能够广泛推广的话,这将是非常有竞争力的价格,可以直接使用这项技术来用于解决全球范围由驾驶、飞行等运输方式产生的20%的碳排放量。

商业应用

然而,转化CO2也需要一定的电能,对此,该研究的作者补充道,这部分电能可以使用来自太阳能和风能等低成本的清洁能源。通过最新的研究,可将低成本可再生能源与低碳运输燃料连接起来。由此产生的燃料,包括汽油、柴油和航空煤油,能够与现有的燃料运输基础设施相兼容。

而长达几个世纪未经使用的人类排放的大量CO2,为该技术提供了几乎是“无限”的原材料。

尽管近100多年的实际工程和成本分析表明,空气捕获并不是一种神奇的廉价的方案,但作者表示,从长远来看,它是一种可行的技术并在不久的将来有望大规模的用于生产燃料 。

扩展阅读:

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参考文献:

[1]. Keith et al.: “A process for capturing CO2 from the atmosphere”

URL: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30225-3

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006

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