成本最低的碳捕獲系統(tǒng)出現(xiàn)了,只需39美元每噸

文章來源:環(huán)球零碳Shushu2023-02-02 14:13

創(chuàng)建一個財政激勵機制,為二氧化碳找到用武之地

 
通常,這些碳捕集系統(tǒng)是非常昂貴的,在一個電力反應(yīng)堆上安裝一個將花費7.5億美元。因此,如果沒有嚴格的政府授權(quán)或財政激勵,發(fā)電廠或工廠主運營商一般不會花這筆錢。
 
為了使這項技術(shù)在經(jīng)濟上更有吸引力,PNNL的研究人員開發(fā)了一個較小的模塊化反應(yīng)器,該反應(yīng)器將把碳捕集系統(tǒng)中1%到2%的溶劑泵入另一個較小的模塊化反應(yīng)器,并利用它來制造公司可以銷售的產(chǎn)品,比如甲醇、甲烷或其他類型的碳酸鹽產(chǎn)品。
 
用二氧化碳來制造甲醇并不新鮮,但是在一個連續(xù)流動的系統(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)化作為兩個不同的步驟發(fā)生,由每個過程獨特的、通常是非互補的化學(xué)成分分開。
 
以甲醇為例,作為現(xiàn)存產(chǎn)量最高的化學(xué)品之一,被稱為“平臺材料”,其用途廣泛,是人類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、汽車零部件和建筑材料。它還可以成為卡車、公共汽車、船舶、燃料電池、鍋爐和爐灶的能源來源。
 
如果碳捕集裝置能同步生產(chǎn)甲醇并出售,能提供經(jīng)濟來源,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)品的負碳化學(xué)方法之一。
 
目前,中國的綠色甲醇技術(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1400萬噸,消納二氧化碳超1200萬噸。
 
雖然制取甲醇過程中消耗了二氧化碳,但它還需要氫氣,而氫氣本身需要能量來生產(chǎn)。不過,中國南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長劉科認為,在煤制甲醇的應(yīng)用場景中,氫氣可以由可再生能源來制造,如太陽能和風(fēng)能,同時副產(chǎn)氧氣供煤氣化用,就能夠解決很多排放問題。
 
在PNNL系統(tǒng)中,除去一部分被用來制作甲醇的二氧化碳外,其余的將被封存。一般來說,封存二氧化碳比捕獲它要便宜得多。根據(jù)國際能源署的報告,美國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,二氧化碳氣體會與巖石發(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/
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