洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院提出專利概念——減排9成二氧化碳，還能循環(huán)利用？

近日，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Valais Wallis學(xué)院的研究人員申請(qǐng)了一項(xiàng)新概念的專利，該概念可將卡車的二氧化碳排放量減少近90％。過(guò)程是將二氧化碳捕獲在排氣系統(tǒng)中，將其轉(zhuǎn)化為液體并將其存儲(chǔ)在車輛上；然后將液態(tài)二氧化碳輸送到服務(wù)站，在那里液態(tài)二氧化碳會(huì)被轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)燃料。

在歐洲，交通運(yùn)輸?shù)亩趸?span>碳排放量占總排放量的近30％，其中72％的排放來(lái)自公路運(yùn)輸。盡管使用電動(dòng)汽車作為個(gè)人交通工具可能有助于降低這一數(shù)字，但減少卡車或公共汽車等商業(yè)交通工具的排放則是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。

洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Valais Wallis學(xué)院的研究人員現(xiàn)在提出了一種新的解決方案——直接在卡車的排氣系統(tǒng)中收集二氧化碳，并將其液化在車頂?shù)囊粋€(gè)盒子里。然后將液態(tài)二氧化碳輸送到服務(wù)站，在那里液態(tài)二氧化碳會(huì)被轉(zhuǎn)化為燃料。該項(xiàng)目由洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院工程學(xué)院的Francois Marechal領(lǐng)導(dǎo)的工業(yè)過(guò)程和能源系統(tǒng)工程小組負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，該專利概念論文已發(fā)布在《能源研究前沿》上。

研究人員計(jì)劃將洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)的幾項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，捕捉二氧化碳并將其從氣體轉(zhuǎn)化為液體，同時(shí)可以回收交通工具上大部分可用的能量，比如發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量。在研究中，研究人員采用了送貨卡車為研究對(duì)象。

首先，排氣管中的車輛煙氣被冷卻，水與氣體分離。研究人員采用變溫吸附系統(tǒng)，并使用專門設(shè)計(jì)用于吸收二氧化碳的金屬有機(jī)骨架（MOF）吸附劑，將二氧化碳與其他氣體（氮?dú)夂脱鯕猓└綦x開。這些材料是由溫迪·昆（Wendy Queen）領(lǐng)導(dǎo)的洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Valais Wallis學(xué)院的Energypolis團(tuán)隊(duì)開發(fā)的。一旦材料被二氧化碳飽和，就將其加熱，以便可以從中提取純的二氧化碳。洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Neuchatel校區(qū)的JürgSchiffmann實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的高速渦輪壓縮機(jī)，能夠利用汽車引擎的熱量將提取的二氧化碳?jí)嚎s成液體。這些液體被儲(chǔ)存在一個(gè)罐里，然后可以在加油站用可再生電力轉(zhuǎn)換回傳統(tǒng)燃料。“卡車在加滿燃料時(shí)僅會(huì)沉積液體，”Maréchal說(shuō)。

整個(gè)過(guò)程發(fā)生在一個(gè)長(zhǎng)2米、寬0．9米、寬1．2米的膠囊內(nèi)，位于駕駛員座艙上方?！澳z囊和油箱的重量?jī)H為運(yùn)載工具有效載荷的7％，”Marechal補(bǔ)充道。“這個(gè)過(guò)程本身消耗的能量很少，因?yàn)樗乃须A段都已經(jīng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化?！?/p>

研究人員的計(jì)算表明，一輛使用1公斤傳統(tǒng)燃料的卡車可以產(chǎn)生3公斤的液態(tài)二氧化碳，而且這種轉(zhuǎn)換不涉及任何能量損失。

只有10％的二氧化碳排放不能被循環(huán)利用，研究人員建議利用生物質(zhì)來(lái)抵消這一影響。

該系統(tǒng)理論上可以與所有卡車，公共汽車甚至輪船一起使用，并且可以與任何類型的燃料一起使用。優(yōu)勢(shì)在于，與基于電動(dòng)或氫的卡車不同，它可以改裝到現(xiàn)有卡車上，以抵消其在碳排放方面的影響。