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，而在這短短的時間里，研究團隊就交上了一份高質(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，科技日報記者在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的研究中心實驗室見到了中心主任張建斌教授，他首先展示了團隊研究的最新成果：CO2SM（二氧化碳儲集材料），一種帶有芳香味的白色粉末，他說：“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，由于胺的強揮發(fā)性，傳統(tǒng)醇胺捕集法應(yīng)用于工業(yè)時，每小時處理14900立方米含CO2廢氣，胺的使用成本約為400萬元人民幣，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)家們實現(xiàn)了通過多元醇對乙二胺固定的關(guān)鍵技術(shù)步驟。

“我們通過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乙二胺的固定作用。這種方法可以實現(xiàn)煙氣CO2回收率高于99%，胺再生率高于90%，胺損失率降低80%。這項技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)化后，吸收法CO2的捕集成本將有望降低到原來的20%?！睆埥ū蠼榻B說。

目前，內(nèi)蒙古CO2捕集與資源化工程技術(shù)研究中心是國內(nèi)第二家省級二氧化碳捕集平臺，也是第一家省級二氧化碳資源化利用平臺。化學(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)認為：與另一家二氧化碳捕集與封存的平臺相比，內(nèi)蒙古的研究中心實現(xiàn)了二氧化碳捕集與資源化的無縫連接，可以實現(xiàn)二氧化碳就地吸收、就地實現(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)達的區(qū)情，并可以迅速向全國推廣。

全新的捕集方法如何實現(xiàn)全新的資源化利用？張建斌教授和他的團隊用CO2SM給出了答案?！斑@是‘多元醇-乙二胺水體系’在CO2捕集過程中形成的一種新物質(zhì)，CO2就蘊藏其中，這是一種鹽，我們命名為‘二氧化碳儲集材料’，目前全球僅此一份?！睆埥淌谀弥瞧堪咨勰┙榻B說。

研究中心副主任洪海龍告訴科技日報記者：“作為全新的CO2資源化利用原料，二氧化碳儲集材料應(yīng)用前景十分廣闊。例如，這種物質(zhì)脫水后就是聚氨酯，可用于精細化工領(lǐng)域；加水之后就是無毒的植物激活肥，植物生長率高出傳統(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……”

通過對二氧化碳儲集材料的研究，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，相繼開展了煤矸石吸附劑制備、精細化化學(xué)品工藝研發(fā)、超臨界萃取法和藥物超細化、激活植物生長及食品保鮮、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)項目，獲批國家發(fā)明專利6項，獲批國家級研究項目9項。

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始進入中試階段。

化學(xué)與分子工程學(xué)家、北京大學(xué)魏雄輝教授對與內(nèi)蒙古這一全新的科研成果給予高度評價：“用CO2替代石油和天然氣作為未來的碳源具有十分重要的意義，是未來相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)探索研究的主要目標，‘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集材料的利用，為這一目標提供了新的方向?！保萍既請螅?/p>