成本最低的碳捕獲系統(tǒng)出現(xiàn)了，只需39美元每噸

 

通常，這些碳捕集系統(tǒng)是非常昂貴的，在一個(gè)電力反應(yīng)堆上安裝一個(gè)將花費(fèi)7.5億美元。因此，如果沒(méi)有嚴(yán)格的政府授權(quán)或財(cái)政激勵(lì)，發(fā)電廠或工廠主運(yùn)營(yíng)商一般不會(huì)花這筆錢(qián)。

 

為了使這項(xiàng)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上更有吸引力，PNNL的研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)較小的模塊化反應(yīng)器，該反應(yīng)器將把碳捕集系統(tǒng)中1%到2%的溶劑泵入另一個(gè)較小的模塊化反應(yīng)器，并利用它來(lái)制造公司可以銷(xiāo)售的產(chǎn)品，比如甲醇、甲烷或其他類(lèi)型的碳酸鹽產(chǎn)品。

 

用二氧化碳來(lái)制造甲醇并不新鮮，但是在一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的系統(tǒng)中捕獲碳，然后將其轉(zhuǎn)化為甲醇，是非常難得的。傳統(tǒng)上，捕獲和轉(zhuǎn)化作為兩個(gè)不同的步驟發(fā)生，由每個(gè)過(guò)程獨(dú)特的、通常是非互補(bǔ)的化學(xué)成分分開(kāi)。

 

以甲醇為例，作為現(xiàn)存產(chǎn)量最高的化學(xué)品之一，被稱(chēng)為“平臺(tái)材料”，其用途廣泛，是人類(lèi)制造的第三或第四大化學(xué)品。目前甲醇被用于數(shù)百種普通產(chǎn)品，包括塑料、油漆、汽車(chē)零部件和建筑材料。它還可以成為卡車(chē)、公共汽車(chē)、船舶、燃料電池、鍋爐和爐灶的能源來(lái)源。

 

如果碳捕集裝置能同步生產(chǎn)甲醇并出售，能提供經(jīng)濟(jì)來(lái)源，從而可以降低捕獲二氧化碳的成本。目前市面上，每加侖甲醇售價(jià)為1.2美元，生產(chǎn)20加侖甲醇可以消耗一噸的二氧化碳。

 

專(zhuān)家表示，如果我們能夠用二氧化碳衍生的甲醇取代化石生產(chǎn)的甲醇，這可以成為制造燃料和化學(xué)品的負(fù)碳化學(xué)方法之一。

 

目前，中國(guó)的綠色甲醇技術(shù)也比較成熟，主要采用的是煤制甲醇，尤其在山西，作為焦炭生產(chǎn)省份，焦化總產(chǎn)能約1.4億噸，可以制取綠色甲醇約1400萬(wàn)噸，消納二氧化碳超1200萬(wàn)噸。

 

雖然制取甲醇過(guò)程中消耗了二氧化碳，但它還需要?dú)錃?，而氫氣本身需要能量?lái)生產(chǎn)。不過(guò)，中國(guó)南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)劉科認(rèn)為，在煤制甲醇的應(yīng)用場(chǎng)景中，氫氣可以由可再生能源來(lái)制造，如太陽(yáng)能和風(fēng)能，同時(shí)副產(chǎn)氧氣供煤氣化用，就能夠解決很多排放問(wèn)題。

 

在PNNL系統(tǒng)中，除去一部分被用來(lái)制作甲醇的二氧化碳外，其余的將被封存。一般來(lái)說(shuō)，封存二氧化碳比捕獲它要便宜得多。根據(jù)國(guó)際能源署的報(bào)告，美國(guó)一半以上的二氧化碳封存成本低于每噸10美元。

 

方法是將二氧化碳注入地球地下830米的玄武巖處，幾年之后，二氧化碳?xì)怏w會(huì)與巖石發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為一種穩(wěn)定的碳酸鹽固體，永久地儲(chǔ)存在地下。

 

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參考資料：

 

[1]https://www.pnnl.gov/news-media/scientists-unveil-least-costly-carbon-capture-system-date

 

[2]https://www.cnbc.com/2023/01/24/new-technique-from-us-national-lab-to-remove-co2-at-record-low-cost.html

 

[3]https://cleantechnica.com/2023/01/26/carbon-capture-for-less-than-40-a-ton-its-possible-says-pnnl/