從空氣中製造燃料變得更便宜。這會是合成燃料時代的開始嗎?

Anonim

去年我們寫了關於 eFuel 的文章,合成燃料來自博世,能夠替代我們目前使用的石油基燃料。為了製造它們,我們需要兩種成分:H2(氫氣)和 CO2(二氧化碳)——後一種成分是通過工業過程回收或使用過濾器直接從空氣中捕獲的。

優勢顯而易見。燃料變成這樣碳中和 — 燃燒產生的物質將被再次回收以製造更多燃料 —;不需要新的分銷基礎設施——使用現有的基礎設施;任何車輛,無論是新的還是舊的,都可以使用這種燃料,因為相對於當前燃料而言,其特性得以保持。

所以有什麼問題?

儘管在德國和挪威的國家支持下已經有試點項目,但成本相當高,只有通過大規模生產和可再生能源價格的降低才能緩解。

現在已經朝著合成燃料的未來普及邁出了重要的一步。一家加拿大公司 Carbon Engineering 宣佈在二氧化碳捕集方面取得技術進步,大大降低了整個運營的成本。二氧化碳捕集技術已經存在,但根據碳工程公司的說法,他們的工藝更便宜,將成本從每噸 600 美元降低到每噸捕獲的二氧化碳 100 至 150 美元。

怎麼運行的

空氣中存在的 CO2 被類似於冷卻塔的大型收集器吸入,空氣與液態氫氧化物溶液接觸,能夠保留二氧化碳,將其轉化為碳酸鹽水溶液,這一過程發生在空氣接觸器中.然後我們轉到“顆粒反應器”,它從碳酸鹽水溶液中沉澱小顆粒(材料球)碳酸鈣。

乾燥後,碳酸鈣通過煅燒爐進行處理,煅燒爐將其加熱到分解成 CO2 和殘留氧化鈣的程度(後者在“顆粒反應器”中再水化並重新使用)。

碳工程,二氧化碳捕集過程

然後可以將獲得的 CO2 泵入地下,將其捕獲或用於製造合成燃料。 Carbon Engineering 的方法與紙漿和造紙行業中的流程沒有太大區別,因此這一先例——在化學設備和流程層面——意味著該系統具有擴大規模並將其商業化的真正潛力。

只有在城市外和非耕地上安裝大型空氣捕集裝置,才能在 150 bar 的壓力下捕集、淨化和儲存每噸二氧化碳 100 至 150 美元的成本。

碳工程,空氣捕集試驗工廠
用於演示 CO2 捕獲過程的小型試驗工廠

這家加拿大公司成立於 2009 年,其投資者包括比爾蓋茨,並且已經在加拿大不列顛哥倫比亞省擁有一個小型試點示範工廠,現在正試圖吸引資金以商業規模建造第一個示範裝置。

從空氣到燃料

正如我們在博世的 eFuel 中已經提到的,從大氣中捕獲的 CO2 將與氫氣結合——通過電解水獲得,使用太陽能,其成本不斷降低——形成液體燃料,如汽油、柴油,甚至Jet-A,用於飛機。如上所述,這些燃料的二氧化碳排放量是中性的,更重要的是,它們將不再使用原油。

合成燃料排放循環
使用合成燃料的 CO2 排放循環

這帶來了其他優勢,因為合成燃料不含硫且顆粒值低,可以實現更清潔的燃燒,不僅可以減少溫室氣體排放,還可以減少空氣污染。

碳工程,未來的空氣捕集工廠
工業和商業二氧化碳捕集裝置的投影

閱讀更多