新能源黑科技|二氧化碳也可以由廢變寶?

新能源黑科技|二氧化碳也可以由廢變寶?

導語:有一天,你購買的汽油可能會來自於空氣中的二氧化碳,而不是從地下的石油。未來燃油可直接來自空氣中的二氧化碳,而非地下的石油?科學家們報道了一個新能源”黑科技“:該技術可大規模地將尾氣中的二氧化碳轉化成汽車燃油,從而大幅降低交通運輸的碳足跡,其經濟效益和環保意義不言而喻。

編譯| 餘豐任

製版 | 趙利

技術原理和成本

近日,來自加拿大的Carbon Engineering公司的科學家在《Joule》上發佈了一項技術:直接捕獲空氣技術(Direct air capture technology)。它的工作原理正如其名,通過巨型風扇將環境中的空氣吸入,使其與能夠吸收二氧化碳的溶液進行反應。

直接捕獲空氣的想法並不新鮮,但成功實施並且建成具有成本效益的工作試驗工廠可不容易,目前Carbon Engineering在不列顛哥倫比亞省(加拿大)的工廠已經實現了二氧化碳捕集和燃料生產。

通過加熱和化學反應,二氧化碳將被固定並提純,為後續使用(下圖),比如,作為原料製造燃料的碳源,或固定在含碳化合物中。

新能源黑科技|二氧化碳也可以由廢變寶?

圖 | CO2提純過程(Keith et al, 2018)

而且,加拿大的研究人員對未來降低該技術的成本表示樂觀,這意味著在未來工廠每天能夠生產2000桶燃料,每年可生產燃料總計超過3000萬加侖。研究人員通過分析數據後表示,理論分析中,轉化每噸二氧化碳需要1000美元的成本,而利用這項新技術實現規模化的二氧化碳轉換,每噸只需花費大約 94-232美元。

如果該研究能夠廣泛推廣的話,這將是非常有競爭力的價格,可以直接使用這項技術來用於解決全球範圍由駕駛、飛行等運輸方式產生的20%的碳排放量。

商業應用

然而,轉化CO2也需要一定的電能,對此,該研究的作者補充道,這部分電能可以使用來自太陽能和風能等低成本的清潔能源。通過最新的研究,可將低成本可再生能源與低碳運輸燃料連接起來。由此產生的燃料,包括汽油、柴油和航空煤油,能夠與現有的燃料運輸基礎設施相兼容。

而長達幾個世紀未經使用的人類排放的大量CO2,為該技術提供了幾乎是“無限”的原材料。

儘管近100多年的實際工程和成本分析表明,空氣捕獲並不是一種神奇的廉價的方案,但作者表示,從長遠來看,它是一種可行的技術並在不久的將來有望大規模的用於生產燃料 。

擴展閱讀:

參考文獻:

[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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