龙8国际官方网站|出气吧|李灿院士:“液态阳光”产业化脚步渐近
“‘液态阳光’产业化项目的技术路径已经走通了◈★✿◈,现在◈★✿◈,不考虑碳税前提下出气吧◈★✿◈,主要是直接成本比不上煤制甲醇◈★✿◈。但‘液态阳光’有规模效应◈★✿◈,一旦来到10万吨级及以上规模◈★✿◈,它的单产成本会进一步下降◈★✿◈,特别是随光伏风电价格下降出气吧◈★✿◈,其价格会大幅下降◈★✿◈。”
4月28日◈★✿◈,中国科学院院士◈★✿◈、大连市人民政府参事出气吧◈★✿◈、中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部部长李灿在接受《中国科学报》独家专访时表示◈★✿◈,“液态阳光”产业化脚步渐近◈★✿◈,“今年启动◈★✿◈、明年建设◈★✿◈,后年即可规模化生产”◈★✿◈。
把太阳能转化为可稳定存储◈★✿◈、易于运输的液体燃料◈★✿◈,被科学家们形象地称为“液态阳光”◈★✿◈。当前◈★✿◈,二氧化碳减排已成为世界各国关注的热点问题◈★✿◈,科学家们在碳捕捉◈★✿◈、碳封存以及资源化利用方面作了大量探索◈★✿◈,“液态阳光”计划是其中最让人兴奋的一个出气吧◈★✿◈。
李灿向《中国科学报》介绍说◈★✿◈,“液态阳光”主要包括三个重要环节◈★✿◈:风/光发电◈★✿◈、电解水制氢◈★✿◈、二氧化碳加氢合成甲醇◈★✿◈。其中◈★✿◈,通过风力出气吧◈★✿◈、光伏等清洁能源发电用于电解制得的氢气又称为“绿氢”◈★✿◈。
与此同时◈★✿◈,“液态阳光”技术的产业化落地也面临着三大技术难题◈★✿◈:风/光电等清洁能源的产出不稳定◈★✿◈,规模化电解水制氢成本◈★✿◈;此外◈★✿◈,相比工业上常用的一氧化碳制甲醇龙8国际官方网站◈★✿◈,利用惰性◈★✿◈、温室气体二氧化碳制甲醇不仅需要高温高压的反应条件◈★✿◈,还需要高活性高选择性的催化剂龙8国际官方网站◈★✿◈。
“首先需要发展抗波动的电解槽体系出气吧◈★✿◈,能够容忍风力◈★✿◈、光伏发电的波动和不稳定性”为此◈★✿◈,李灿带领的研究团队早在2019年在国内率先开发了千方级◈★✿◈、抗波动高性能电解槽技术龙8国际官方网站◈★✿◈。
他告诉《中国科学报》◈★✿◈,在这一稳态体系下◈★✿◈,电解槽可以提高效率至接近4度电产出1立方氢◈★✿◈。同时◈★✿◈,稳态体系也有助于提高系统的安全系数◈★✿◈,避免氢气和氧气混合引发爆炸◈★✿◈。
在二氧化碳加氢制甲醇这一环节◈★✿◈,李灿团队早于2017年就取得了技术突破◈★✿◈,开发了一种二元金属氧化物(ZnO-ZrO2)固溶体催化剂◈★✿◈,实现了二氧化碳高选择性◈★✿◈、高稳定性加氢合成甲醇◈★✿◈。该成果于2017年10月发表于《科学进展》上◈★✿◈。
“一些技术在实验室效果好◈★✿◈,但不代表在规模化生产中也表现很好◈★✿◈,这就需要中试◈★✿◈。”李灿告诉记者◈★✿◈,让他没想到的是◈★✿◈,中试效果竟然比在实验室的结果还要好◈★✿◈。
2018年8月◈★✿◈,在甘肃省兰州新区的支持下出气吧◈★✿◈,由中国科学院大连化学物理研究所研发◈★✿◈、兰州新区石化产业投资集团有限公司建设和运营◈★✿◈、华陆工程科技有限责任公司设计的全球首套千吨级“液态阳光合成的规模化示范工程”宣告落地启动◈★✿◈,并于2020年试车成功并完成成果鉴定◈★✿◈。
“实验室的结果◈★✿◈,催化剂对甲醇的选择性保持在90%左右◈★✿◈,但在规模化示范工程中其选择性在95%以上◈★✿◈;二氧化碳的转化率也非常高◈★✿◈,因为我们在萃取了甲醇之后◈★✿◈,会将二氧化碳循环注入系统出气吧◈★✿◈,结果是几乎所有的二氧化碳都能转化成甲醇◈★✿◈。”李灿对《中国科学报》表示◈★✿◈,这一成功示范◈★✿◈,迈出了太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的第一步◈★✿◈。
他透露◈★✿◈,目前◈★✿◈,全球首个10万吨级“液态阳光”燃料合成项目正在内蒙古鄂尔多斯建设中龙8国际官方网站龙8国际官方网站◈★✿◈,预计最快可在2025年实现项目建成◈★✿◈。
“到了10万吨级这个规模◈★✿◈,‘液态阳光’项目的经济性和效益就开始占优了◈★✿◈。”李灿向《中国科学报》算了一笔账◈★✿◈:传统煤制甲醇的价格大概在2500~3000元/吨◈★✿◈,而随着规模的上升和风/光电价的进一步走低(降到0.2元以下)◈★✿◈,“液态阳光”制甲醇的成本很快就能跟煤制甲醇持平◈★✿◈,而且还没有考虑“碳税”收益问题◈★✿◈。
李灿说◈★✿◈,未来若收紧温室气体排放管控◈★✿◈,各国可能会对碳排放收取费用◈★✿◈,这就是“碳税”◈★✿◈。相比“液态阳光”◈★✿◈,传统的煤制甲醇每生产1吨甲醇差不多要排放3~4吨二氧化碳◈★✿◈,将来◈★✿◈,传统煤制甲醇不得不考虑碳税带来的成本上升问题◈★✿◈。
相比之下◈★✿◈,“液态阳光”每生产1吨甲醇◈★✿◈,可转化约1.4吨二氧化碳◈★✿◈;生产10万吨甲醇◈★✿◈,就可消解纳约14万吨二氧化碳◈★✿◈。一边是消纳◈★✿◈,一边是排放◈★✿◈,“液态阳光”的生态效益由此彰显◈★✿◈。
“我们的实践证明◈★✿◈,‘液态阳光’是一个切实可行的减碳方案◈★✿◈,它不仅比‘碳捕捉—深埋’方案更安全◈★✿◈、更环保◈★✿◈,而且还有经济效益◈★✿◈。”李灿说◈★✿◈,“液态阳光”计划孕育着一场重大的能源革命◈★✿◈,而随着其经济效益的凸显和产业化脚步的加快◈★✿◈,这场能源革命已经在可期待的视野之中了◈★✿◈。龙8国际◈★✿◈。龙8官网◈★✿◈,矿业公司◈★✿◈。龙八国际娱乐官网app◈★✿◈,最新国际新闻◈★✿◈。龙8国际◈★✿◈。龙8国际官方网站龙8国际◈★✿◈。