[科普中國(guó)]-新技術(shù)有望將二氧化碳捕集成本降低八成

到今年12月，內(nèi)蒙古自治區(qū)CO2捕集與資源化工程技術(shù)研究中心正式掛牌成立還不到一年，而在這短短的時(shí)間里，研究團(tuán)隊(duì)就交上了一份高質(zhì)量的答卷——多元醇-乙二胺水體系捕集工業(yè)氣CO2法。

11月25日，科技日?qǐng)?bào)記者在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的研究中心實(shí)驗(yàn)室見(jiàn)到了中心主任張建斌教授，他首先展示了團(tuán)隊(duì)研究的最新成果：CO2SM（二氧化碳儲(chǔ)集材料），一種帶有芳香味的白色粉末，他說(shuō)：“我們的核心技術(shù)叫做‘多元醇-乙二胺水體系’，這種全新的CO2捕集方法使CO2捕集與低成本資源化成為可能?！?/p>

數(shù)據(jù)表明，由于胺的強(qiáng)揮發(fā)性，傳統(tǒng)醇胺捕集法應(yīng)用于工業(yè)時(shí)，每小時(shí)處理14900立方米含CO2廢氣，胺的使用成本約為400萬(wàn)元人民幣，這樣的成本顯然很難被大多數(shù)企業(yè)所接受。而在多元醇-乙二胺水體系捕集工業(yè)氣CO2體系中，研究中心的科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了通過(guò)多元醇對(duì)乙二胺固定的關(guān)鍵技術(shù)步驟。

“我們通過(guò)醇和胺之間的分子間氫鍵及離子化作用，發(fā)現(xiàn)了乙二醇類多元醇對(duì)乙二胺的固定作用。這種方法可以實(shí)現(xiàn)煙氣CO2回收率高于99%，胺再生率高于90%，胺損失率降低80%。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化后，吸收法CO2的捕集成本將有望降低到原來(lái)的20%?！睆埥ū蠼榻B說(shuō)。

目前，內(nèi)蒙古CO2捕集與資源化工程技術(shù)研究中心是國(guó)內(nèi)第二家省級(jí)二氧化碳捕集平臺(tái)，也是第一家省級(jí)二氧化碳資源化利用平臺(tái)?；瘜W(xué)工程學(xué)家、北京科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院教授李新學(xué)認(rèn)為：與另一家二氧化碳捕集與封存的平臺(tái)相比，內(nèi)蒙古的研究中心實(shí)現(xiàn)了二氧化碳捕集與資源化的無(wú)縫連接，可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳就地吸收、就地實(shí)現(xiàn)資源化利用，這一新的科研成果符合內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)較為發(fā)達(dá)的區(qū)情，并可以迅速向全國(guó)推廣。

全新的捕集方法如何實(shí)現(xiàn)全新的資源化利用？張建斌教授和他的團(tuán)隊(duì)用CO2SM給出了答案?！斑@是‘多元醇-乙二胺水體系’在CO2捕集過(guò)程中形成的一種新物質(zhì)，CO2就蘊(yùn)藏其中，這是一種鹽，我們命名為‘二氧化碳儲(chǔ)集材料’，目前全球僅此一份。”張教授拿著那瓶白色粉末介紹說(shuō)。

研究中心副主任洪海龍告訴科技日?qǐng)?bào)記者：“作為全新的CO2資源化利用原料，二氧化碳儲(chǔ)集材料應(yīng)用前景十分廣闊。例如，這種物質(zhì)脫水后就是聚氨酯，可用于精細(xì)化工領(lǐng)域；加水之后就是無(wú)毒的植物激活肥，植物生長(zhǎng)率高出傳統(tǒng)肥料20%；與工業(yè)廢料電石渣攪拌，就可以輕松合成納米碳酸鈣……”

通過(guò)對(duì)二氧化碳儲(chǔ)集材料的研究，研究中心的科研人員發(fā)現(xiàn)并論證了這種材料廣泛的可利用性，相繼開(kāi)展了煤矸石吸附劑制備、精細(xì)化化學(xué)品工藝研發(fā)、超臨界萃取法和藥物超細(xì)化、激活植物生長(zhǎng)及食品保鮮、調(diào)控電石渣制備納米碳酸鈣等與CO2捕集與資源化密切相關(guān)的重要工藝示范和技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，獲批國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng)，獲批國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目9項(xiàng)。

隨著研究成果論文在《ACS Applied Materials & Interfaces》等學(xué)術(shù)期刊的陸續(xù)發(fā)表， 內(nèi)蒙古CO2捕集與資源化工程技術(shù)研究中心的研究成果也開(kāi)始進(jìn)入中試階段。

化學(xué)與分子工程學(xué)家、北京大學(xué)魏雄輝教授對(duì)與內(nèi)蒙古這一全新的科研成果給予高度評(píng)價(jià)：“用CO2替代石油和天然氣作為未來(lái)的碳源具有十分重要的意義，是未來(lái)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)探索研究的主要目標(biāo)，‘多元醇-乙二胺水體系捕集工業(yè)氣CO2體系’的建立和二氧化碳儲(chǔ)集材料的利用，為這一目標(biāo)提供了新的方向?！保ㄓ浾?張景陽(yáng)）

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