技术与应用

2016全球最热的20大“碳捕获”技术专题(二)


减少碳排放早就成了时髦的流行语,政府、公司、机构都喜欢对此高谈阔论,而真正要付诸实际行动时却往往选择谨小慎微,种种现实问题似乎使这项造福人类的伟大事业总是说的比做的多。转换一下思路,也还有另外一条途径可走,而且更为积极主动,这就是“碳捕获”。715日,恰好是总奖金为2000万美金的NRG COSIA Carbon XPRIZE的报名截止日期,近期Biofuels Digest也适时的评出了2016最热的20项“碳捕获”技术,借此机会“翊·化学”将分五个专题跟大家去认识一下这二十项技术到底牛在哪里。


什么是XPRIZE


如果你是一个技术控应该对XPRIZE不会陌生,其中最为大家熟悉XPRIZR项目莫过于“谷歌登月XPRIZE竞赛”,其总奖金额达到3000万美金,号称有史以来规模最大的国际鼓励性质的大奖。


以下是XPRIZE的官方介绍:

XPRIZE的使命就是寻找我们这个时代的重大挑战——这其中包含了多种国危机和全球危机,以及市场失灵和商业机会,更多是在很多人看来遥不可及甚至是不可能完成的任务。为此我们设计和举办了相应的大奖赛,希望通过技术突破来造福人类。XPRIZE是一种高水准、高激励的竞赛,它力求突破一切极限,推翻一切不可能,让世界变得更加美好。它汇聚世间各种奇想,启迪他人达成相似的目标,以此促进创新,加快积极变化的速度


20大“碳捕获”技术之五:Covestro 制造多元醇的梦工厂


这条新的生产线将作为Covestro多元醇“梦工厂”的一部分,将第一次把二氧化碳集成为生产多元醇的原材料进行商业规模的生产。多元醇是用于制造泡沫的关键前体。该生产线有5000吨的年设计生产能力。该想法是基于一种创新型多元醇,其含有大约20%的二氧化碳,最初是用在聚氨酯泡沫床垫的制造中。

要真正实现使用二氧化碳生产塑料显然一些基础工作是必不可少的。Covestro与CAT催化中心一起合作进行了基础研究,该中心是亚琛工业大学的一个研究机构。研究中最大挑战是寻找引发二氧化碳的催化剂,因为二氧化碳是化学上非常惰性的气体。而合作伙伴最终发现了匹配的催化剂。

 研究开发工作仍在进行中:Covestro希望未来进一步增加二氧化碳在产品中所占的比例。同时,它也旨在增加二氧化碳塑料的数量。

 

20大“碳捕获”技术之六:Carbon Recycling利用冰岛电网的二氧化碳制甲醇


在冰岛的斯瓦辛基靠近格林达维,CRI的乔治奥拉可再生甲醇工厂在2011年底正式启动生产。K-CTran,CRI的首席执行官,在工厂开幕式上说:“建设乔治·奥拉厂走出了建立碳回收工厂未来舰队的关键一步。”工厂的名字以乔治·奥拉,这位诺贝尔化学奖得主和“超越石油和天然气:甲醇经济”一书的联合作者命名。

生产过程不会产生任何有毒的副产品因为过程中唯一释放的化学品是氧气,这些氧气产生于工厂用电解水过程。接着工厂制得的可再生甲醇会被卖到冰岛国内以国际市场,跟汽油混合后用以制生物柴油。

 


20大“碳捕获”技术之七Dimensional Energy康奈尔大学队争夺Carbon XPRIZE


Dimensional Energy通过一种新的纳米工程催化剂和光催化过程转换二氧化碳成燃料,比如说甲醇。这个位于纽约伊萨卡的团队,结合了来自两个康奈尔大学的实验室的技术,包括一个由研究人员组成的跨学科的小组,经验丰富的企业家组成了NEXUS纽约清洁能源启动加速器。

如NEXUS-NY自己解释的那样:

第一个技术是一种高密度的光生物反应器,该反应器可以优化光与CO2的输送以高效产生藻类。该技术由康奈尔大学机械和航空航天工程西布利学院的副教授大卫埃里克森开发,通过低成本,塑料,波导可以有效提供阳光。这个过程和传统的藻类反应相比提高效率,降低对水和能源的使用。第二个技术是个混合的有机/无机纳米流体。由康奈尔大学化学和生物分子工程学副教授Tobais Hanrath发明,该技术把二氧化碳的捕获和光催化二氧化碳转化的能力结合在了一起。

杰森萨尔菲解释道:“现在我们正以一个组合的方式一起工作,在我们探索大学科研的独立方法之前尽可能多严谨地测试。我们现在正在做的一切都可以独立地应用到上面的技术中去,我们试图将两项独立应用的独特技术用一种更有前途方式结合在一起”。


20大“碳捕获”技术之八:Dioxide Materials电解槽转换二氧化碳成C1模块


Dioxide Materials公司是一家3年前创办的位于champaignIL的新公司。该公司正在开发关于二氧化碳利用和传感的产品,这个研发项目基于一个正在提交专利的催化剂,这种催化剂能够让二氧化碳以高选择性和高使用效率进行转化(超过97%选择性,超过80%整体能源使用效率)。


Dioxide Materials公司目前正在开发廉价的使采暖,通风和空调(HVAC)系统更有效的二氧化碳传感器,这种传感器通过自动调节温控器并根据使用率建立通风来减少电力成本。它也在一种开发方法将CO2转化成高附加值的化学品。

Dioxide Materials的长期愿景是创建新的化学品价值链,即利用二氧化碳原料和可再生能源(替代石油和天然气),以获得高价值的燃料和化学品。

Dioxide Materials的工艺使用一个电解槽将CO2转化成C1模块。随后的化学过程转换C1模块成高附加值的燃料和化学品。Dioxide Materials申请中专利的催化剂可以将二氧化碳转化的成本降低3倍。Dioxide Materials也有正在申请的专利针对把C1模块转化成高附加值的化学品,以创造第一个具有成本竞争力的大规模可再生燃料和化学品的工艺路线。


未完待续,欢迎持续关注“翊·化学”。


参考文献

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

2.biofuels Digest

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


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