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行业新闻

把“太阳能”装进瓶子里?人类神奇的“光合作用”

发布时间:2021-07-27 09:34:06  
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把“太阳能”装进瓶子里?位于兰州新区的全球首套规模化(千吨级)合成绿色甲醇示范装置,不仅可以回收二氧化碳,还能生产“液态阳光”,未来可替代化石能源。



专家揭秘“液态阳光”如何将二氧化碳“ 变废为宝”




“液态阳光”是利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产“绿色”氢能、并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料,被形象地称为“液态阳光”。




“液态阳光”可以是“清洁的煤、便宜的油、移动的电、简装的气”……兰州新区石投集团高级技术主管李春新说,但它比煤清洁,比油便宜,比电便于传输,比气的储存、运输装备更简便。




为何开发“液态阳光”?




2018年,中国原油加工量和石油表观消费量双破6亿吨创新高,原油净进口量达4.6亿吨对外依存度逼近70%。同年,中国二氧化碳排放总量达100亿吨,位居世界第一。


把“太阳能”装进瓶子里?人类神奇的“光合作用”(图1)


图为该项目配套的10MW光伏发电场。 杨艳敏 摄



如何利用可再生能源替代化石燃料、保障液体燃料供给,实现低碳经济,关系中国能源安全及经济可持续发展。另外,甲醇作为一种可代替汽油的液体燃料和基础化工原料,甲醇经济正悄然兴起。



“液态太阳燃料合成示范项目”是大连化物所李灿院士根据中国能源与生态环境现况在西部地区先行先试的一个项目,是全球第一个规模化液态太阳燃料的工业化示范工程。



该项目由10MW的光伏发电、1000Nm3/h(世界最大规模)电解水制氢和1000吨/年的二氧化碳加氢合成甲醇三个单元组成。其核心技术是将不稳定的光伏发电通过先进的催化剂电解水制氢,然后将捕集的二氧化碳再利用高性能的催化剂合成液态的甲醇。


把“太阳能”装进瓶子里?人类神奇的“光合作用”(图3)



图为李春新展示“液态阳光”绿色甲醇。 杨艳敏 摄



“这是一种道法自然光合作用、实现人工光合成绿色能源的过程。”该项目负责人李芳芳认为,它是将间歇分散的太阳能等可再生能源收集储存的一种新储能技术。



用什么手段实现“碳中和”?



李芳芳称,目前国内对化石资源依赖较高,诸如煤燃烧排出的二氧化碳浓度特别高,该项目就可把这部分二氧化碳利用起来,“吸废吐新”产出新能源,减少温室效应。



“该过程零污染零排放,并且可形成循环。”李春新说,依托中科院大连化物所的MTO(甲醇制烯烃)技术,在合成人类所需化工产品同时,预示着未来可不再消耗石油、煤炭、天然气等化石能源。



李春新表示,这有利于达到“碳中和”,可在一定程度上缓解当下全球变暖。在某种程度上来讲,更有利于人类生态安全与和谐共存。“可以说是人类的‘光合作用’。”


把“太阳能”装进瓶子里?人类神奇的“光合作用”(图5)



近日,位于兰州新区的全球首套规模化(千吨级)合成绿色甲醇示范装置。 杨艳敏 摄
他建言,可在甘肃省可再生能源聚集地布局氢能产业示范区,以液氢和高压缩氢气的形式,为卫星发射及火箭试验、氢燃料电池车、精密电子工业和化工制造等提供高附加值的产品。



据介绍,依托未来中国二氧化碳减排征税、碳中和政策,将在甘肃省煤制甲醇、焦炭生产聚集区布局二氧化碳合成甲醇产业示范区,开发生产甲醇燃料。