SCI能源集团二氧化碳利用的可能途径

最新的SCI能源集团介绍了二氧化碳利用的可能途径，即利用二氧化碳通过工业过程生产具有经济价值的产品。从广义上讲，利用可以分为三种应用：化学用途，生物用途和直接用途。为此，将始终突出每个示例。

在继续介绍这些内容之前，我们首先要考虑与限制气候变化有关的利用。正如以前所讨论的那样，减少二氧化碳的排放是至关重要。因此，为使二氧化碳利用技术对气候变化产生有益影响，必须考虑并解决几个重要因素。

1）能源：这些过程通常都是能源密集型的。因此，这种能源必须来自可再生资源或技术。

2）规模：利用技术必须展现出巨大的规模潜力，以适应有限的气候行动时间表。

3）永久性：永久清除或置换CO 2  排放量的技术最具影响力。

                   图1：二氧化碳标志 

二氧化碳化学用途

二氧化碳与其他反应物可以化学转化为有用的产品。其实例包括尿素，甲醇以及塑料和聚合物。尿素的主要用途之一包括对作物营养至关重要的农业肥料。最常见的是，甲醇在工业过程中被用作化学原料。

                                           图2：施肥土壤

这种利用应用面临的主要挑战之一是 在标准条件下CO 2的低反应性。因此，为了成功地将其转化为具有经济价值的产品，需要催化剂以显着降低该方法的分子活化能和总能耗。话虽如此，预计将来，CO 2的化学转化 将在维持燃料和化学原料（例如甲醇和甲烷2）的安全供应方面发挥重要作用。

生物用途

二氧化碳是植物生长的基础，因为它提供了所需有机化合物的来源。因此，它可以用于温室中以促进碳肥。通过向提供给温室的空气中注入增加水平的CO 2 ，可以看到植物生长的产量在增加。此外，在某些研究中，化学过程中的烟道气中的CO 2 被认为具有适合直接注入的质量³。

                     图3：玻璃温室种植蔬菜温室

这些原则也适用于鼓励微生物的生长。一个例子是微藻，其具有几种有利的特性。微藻以其在多种环境中生长的能力以及在多种类型的生物反应器中进行培养的能力而闻名。此外，其生产率很高，这意味着对二氧化碳的需求要比正常工厂高。微藻生物质可用于多种行业，以形成多种产品。这些包括生物油，燃料，肥料，食品，植物饲料和高价值化学品。但是，目前，在此应用中，二氧化碳的固定效率可能低至20％至50％。

                            图4：显微镜下的微藻示意图

直接使用

重要的是要注意，目前有许多直接利用二氧化碳的成熟工艺。下表显示了其示例。

摘要

在广泛的工业应用中存在许多二氧化碳利用技术。为此，有些是公认的，而另一些则更新颖。为了使此类技术对气候行动产生积极影响，需要解决几个因素，例如其能源，规模潜力和持久的二氧化碳清除/置换。

二氧化碳的化学及其在脱碳中的作用是SCI能源集团关注的一个关键主题。在不久的将来，我们将举办与此有关的网络研讨会。有关更多详细信息，将在适当时候发布在SCI网站上。

Reace Edwards是SCI能源小组的成员，也是切斯特大学化学工程博士学位的学生。了解更多关于她与SCI参与这里或观看她最近的TEDx讲座在这里。 

链接：

1.  https://www.carbonbrief.org/guest-post-10-ways-to-use-co2-and-how-they-compare

2. http://co2chem.co.uk/wp-content/uploads/2012/06/CCU%20in%20the%20green%20economy%20report.pdf

3.  https://www.intechopen.com/books/greenhouse-gases 

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