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【重磅】CO制燃?xì)狻敖K極”技術(shù)亮相并完成中試噸產(chǎn)！
2022-09-23 15:05:13 來源：石灰窯生態(tài)圈
【重磅】CO制燃?xì)狻敖K極”技術(shù)亮相并完成中試噸產(chǎn)！ “將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為燃?xì)馀c氧氣，這是終極‘碳中和’技術(shù)�！�9月15，在中國科學(xué)技術(shù)館，由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會聯(lián)合北京光合新能科技有限公司（以下簡稱“光合新能”）推出的“等離激元碳中和技術(shù)”展臺前，解說員言簡意賅地向觀眾做科普：“目前基于這一技術(shù)的工業(yè)項目已處于量產(chǎn)前夕，中美日都在沖刺推進，我們的項目保持領(lǐng)先�！� 9月15-21日，由中國科協(xié)、科技部、生態(tài)環(huán)境部等18個部委主辦的"2022年全國科普日主場活動"在中國科技館舉行。
中國工業(yè)應(yīng)用：等離激元碳中和技術(shù)項目有望明年正式投產(chǎn)
“用火電廠排放的CO（二氧化碳）做原料，等離激元催化劑通過吸收可見光及紅外輻射等能量，將二氧化碳和水分子的化學(xué)鍵分解打開，其中的碳、氫、氧原子在催化劑表面重新組合，從而產(chǎn)生甲烷（CH4）和氧氣（O）�！蹦壳斑@一技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)進行了中試，項目進展順利，*快有望明年正式投產(chǎn)工業(yè)化運營。 據(jù)北京某公司技術(shù)發(fā)明人介紹，在上述反應(yīng)中，等離激元納米催化劑充當(dāng)了葉綠素的角色，復(fù)制了植物的光合作用過程�！霸缭�2020年，他們利用等離激元技術(shù)將工業(yè)二氧化碳和水制成天然氣和油氣的工業(yè)化中試放大試驗基地，在黑龍江七臺河電廠旁側(cè)建成。該基地實現(xiàn)了采用電廠余熱催化溫和條件下，一步將電廠煙氣中獲得的二氧化碳和原料水分解合成為碳?xì)淙剂希_到了年產(chǎn)6噸碳中和的碳?xì)淙剂�，消�?8噸二氧化碳廢氣�！� 據(jù)悉，“該試驗基地是目前世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域內(nèi)唯一完成中試放大的項目，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國、日本在同領(lǐng)域的其他團隊。” 據(jù)悉，目前技術(shù)發(fā)明人團隊已與相關(guān)央企簽訂合作協(xié)議，正在積極推動光合新能的等離激元 “碳制甲烷”、“水制氫”技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化。 等離激元碳中和技術(shù)有望成為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的動力和保證 在“雙碳”大背景下，“催化科學(xué)”引發(fā)高度關(guān)注，等離激元催化技術(shù)的研究和應(yīng)用得到政府部門重視和支持。2022年2月，科技部公布《“催化科學(xué)”重點專項2022年度項目申報指南（征求意見稿）》，首次提到“表面等離激元催化”技術(shù)，并明確了“表面等離激元催化”的研究領(lǐng)域。 科技創(chuàng)新增強了將“雙碳”納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局和經(jīng)濟社會發(fā)展全局的信心。2022年8月，由科技部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等9部門印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》，保障我國順利實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)，同時為碳中和的實現(xiàn)做好技術(shù)研發(fā)儲備。 “等離激元人工光合技術(shù)可以作為治碳制能技術(shù)，利用太陽光和工廠余熱，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為能源，做到變廢為寶，將破解氣候變化和能源枯竭魔咒�！睋�(jù)中國國際經(jīng)濟交流中心研究員梁云鳳告訴中國工經(jīng)新聞，“這不僅解決了二氧化碳的排放問題，同時對于新產(chǎn)生的二氧化碳也不再是負(fù)擔(dān)”。這意味著，等離激元人工光合技術(shù)可以在不影響發(fā)展和生產(chǎn)的同時，直接減少二氧化碳的排放，有望成為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的動力和保證。 目前，李嘉誠已經(jīng)投資美國等離激元碳利用技術(shù)公司。 石灰行業(yè)相關(guān)前沿技術(shù)鏈接：
在石灰行業(yè)中，生產(chǎn)石灰所用的石灰石中含有44%成分的二氧化碳，煅燒后產(chǎn)生同數(shù)量的二氧化碳?xì)怏w，目前在工業(yè)制備回收二氧化碳方法中石灰石煅燒方法是產(chǎn)生二氧化碳含量*高的方法。從現(xiàn)有的石灰煅燒技術(shù)來看，石灰豎窯煅燒石灰后的煙氣可以回收35-41%含量的二氧化碳?xì)怏w，回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰后的煙氣可以回收25-33%含量的二氧化碳?xì)怏w。在石灰生產(chǎn)中，如果把二氧化碳回收后用于工業(yè)應(yīng)用將產(chǎn)生可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石灰生產(chǎn)經(jīng)濟效益。
目前，由中國石灰產(chǎn)業(yè)學(xué)會授權(quán)及技術(shù)支持的“石灰產(chǎn)業(yè)碳回收及全產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)”由唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)集團旗下的“唐山金泉成套設(shè)備有限公司”和“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)有限公司”（以下簡稱唐山金泉公司）獨家進行研究、中試及工業(yè)化應(yīng)用，該公司已經(jīng)擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)的專利和專有技術(shù)，截止目前，唐山金泉公司已經(jīng)完成了“石灰窯回收二氧化碳電燒石灰系列技術(shù)”、“二氧化碳膨脹做功發(fā)電系列技術(shù)”、“二氧化碳冷能差壓發(fā)電系列技術(shù)”、“石灰窯爐內(nèi)產(chǎn)物氣載熱循環(huán)富集高濃度CO2系列技術(shù)”、“電能無焰燃燒生產(chǎn)石灰技術(shù)”等專利技術(shù)的中試和工業(yè)化應(yīng)用的工作，多項技術(shù)具備了工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)條件，部分關(guān)鍵技術(shù)中間試驗項目也取得了突破性進展。
CO2的資源化利用分為物理利用和化工利用。物理利用是一種循環(huán)利用過程，能夠?qū)崿F(xiàn)一定量的減排，從唐山金泉公司的二氧化碳發(fā)電技術(shù)來看，其原理就是物理利用。而化工利用技術(shù)也是其重點研發(fā)的方向，目前已經(jīng)取得多項技術(shù)成果，從多項技術(shù)原理分析，CO2資源化利用將是重要的途徑，是真正消耗CO2、實現(xiàn)CO2減排和低碳經(jīng)濟的有效途徑。以CO2為原料，可以生產(chǎn)出許多無機和有機化工產(chǎn)品，幾乎涵蓋了日常生活的所有行業(yè)。
目前，從國內(nèi)CO2的化工利用技術(shù)及進展來看，在無機化學(xué)中，CO2是一種重要的原料，可大量用于生產(chǎn)純堿、小蘇打、白炭黑、各種金屬碳酸鹽等大宗無機化工產(chǎn)品和尿素、碳酸氫銨等化肥及水楊酸。這些技術(shù)為傳統(tǒng)成熟技術(shù)，應(yīng)用比較廣泛，其中生產(chǎn)化肥可以實現(xiàn)CO2的規(guī)�；谩Ｔ谟袡C化工利用方面，以CO2為原料，通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)，可以合成合成氣、二甲醚、有機酸、醇類、聚酯類以及烴類等諸多有機化工產(chǎn)品。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，合成有機化工產(chǎn)品將成為CO2資源化利用的一大方向。
我們石灰行業(yè)可以以市場需求為導(dǎo)向，根據(jù)企業(yè)CO2及其他相關(guān)資源情況，在進行充分的市場調(diào)研基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)市場需求量大，可以實現(xiàn)規(guī)�；�、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品領(lǐng)域為選擇方向，確定產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模，使開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較好的市場發(fā)展空間，使CO2的資源化化工利用具有生命力。
據(jù)悉，唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)集團旗下的“唐山市豐南區(qū)金泉冶金能源新技術(shù)開發(fā)有限公司”在2022年08月18日正式更名為“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)有限公司”后，其業(yè)務(wù)主體將從原公司的“設(shè)計、研發(fā)”為主升級擴展至以碳減排、碳轉(zhuǎn)化、碳捕捉、碳封存技術(shù)以及生物質(zhì)能技術(shù)、新興能源技術(shù)等為發(fā)展主線。屆時，將適時推出適合我們石灰行業(yè)可以應(yīng)用的石灰生產(chǎn)回收二氧化碳及工業(yè)化應(yīng)用的多項組合技術(shù)，助力石灰產(chǎn)業(yè)早日實現(xiàn)“碳減排、碳達峰” 目標(biāo)和企業(yè)多元化發(fā)展。
資料編輯：
中國石灰產(chǎn)業(yè)學(xué)會
孫菲
2022年09月23日
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