技术与应用

2016全球最热的20大“碳捕获”技术专题(四)


减少碳排放早就成了时髦的流行语,政府、公司、机构都喜欢对此高谈阔论,而真正要付诸实际行动时却往往选择谨小慎微,种种现实问题似乎使这项造福人类的伟大事业总是说的比做的多。转换一下思路,也还有另外一条途径可走,而且更为积极主动,这就是“碳捕获”。715日,恰好是总奖金为2000万美金的NRG COSIA Carbon XPRIZE的报名截止日期,近期Biofuels Digest也适时的评出了2016最热的20项“碳捕获”技术,借此机会“翊·化学”将分五个专题跟大家去认识一下这二十项技术到底牛在哪里。


什么是XPRIZE


如果你是一个技术控应该对XPRIZE不会陌生,其中最为大家熟悉XPRIZR项目莫过于“谷歌登月XPRIZE竞赛”,其总奖金额达到3000万美金,号称有史以来规模最大的国际鼓励性质的大奖。


以下是XPRIZE的官方介绍:

XPRIZE的使命就是寻找我们这个时代的重大挑战——这其中包含了多种国危机和全球危机,以及市场失灵和商业机会,更多是在很多人看来遥不可及甚至是不可能完成的任务。为此我们设计和举办了相应的大奖赛,希望通过技术突破来造福人类。XPRIZE是一种高水准、高激励的竞赛,它力求突破一切极限,推翻一切不可能,让世界变得更加美好。它汇聚世间各种奇想,启迪他人达成相似的目标,以此促进创新,加快积极变化的速度


二十大“碳捕获”技术之十三:Newlight Technologies

AirCarbon:从二氧化碳到塑料


自从2013年扩大规模之后,Newlight的销售规模获得了飞速增长。今天Newlight已经与超过60家福布斯500强企业合作,横跨9个主要市场区域以推广AirCarbon产品。AirCarbon的价值定位在市场中是独一无二的:利用以甲烷为基础的碳排放以取代石油的资源并减少塑料的成本。

在今年三月份,Newlight科技宣布将会提供AirCarbon给宜家,同时对宜家生产AirCarbon 热塑性塑料的技术执照进行授权。在这个协议之下,宜家会从Newlight每年23000吨产能的美国工厂里购买50%的原材料,宜家将因此拥有了专属经营权。

Newlight的技术旨在改变以PHA为基础的塑料经济,由于低得率和高生产成本的特点,PHA面临着以石油为基础的塑料产品的激烈竞争。AirCarbon生产工艺从浓缩的以甲烷为基础的碳排放开始,这些碳排放本来会成为空气的一部分。这与可以一直贮藏在地底的化石燃料不同。这些碳排放包括来自农场、水处理厂、垃圾填埋地和能源设备产生的气隔甲烷排放。

去年,Newlight科技和Vinmar国际就AirCarbon PHA签署了一个价值1亿英镑20年照付不议的包销协议。AirCarbon PHA是第一个具有价格竞争力并且具备规模生产能力的碳负性塑料产品。

 

“碳捕获”技术之十四:Novomer硬质泡沫塑料和其他多元醇的生产


在本月的早些时候,Novomer 宣布,成功完成了一系列具备商业化规模的硬质泡沫塑料实验以使用其公司的独有产品——Converge®基于二氧化碳的多元醇混合物。实验在西班牙图德拉的celdelpa测试研究所进行以加快硬质聚氨酯泡沫塑料隔热面板的开发。

得益于聚碳酸亚丙酯多元醇的性能,Novemer优化的RF-X多元醇混合物能够使泡沫塑料生产商用传统的设备和生产条件生产聚合物泡沫。可持续材料的使用减少了总的石化原料的使用量,同时跟现有的多元醇相比,其更具有价格优势。

成功的案例接连不断,最近福特汽车公司的一则声明公开了其与Novomer在弹性泡沫聚合多元醇上的合作。Novomer的材料能够让福特生产可持续性的泡沫和塑料,而其生产的这些泡沫和塑料能够满足现在汽车行业里严格的制造标准,这是汽车生产行业中的第一个成功案例。

Novomer的聚碳酸酯多元醇技术平台使用了一个具有专利技术的催化剂,使废弃的二氧化碳和环氧化物相结合,生产出了在重量比例上高达50%的多元醇。这些多元醇在广泛的终端用途中,不仅提高了性能而且也提高了可持续性以及聚氨酯产品的经济效应。


二十大“碳捕获”技术之十五:Skyonic二氧化碳在小苏打和其他固态产品中的使用


Skyonic 开发出一种针对矿物形式二氧化碳的捕集和利用的专利技术解决方案——在其他产品中制造小苏打。这项解决方案使得Skyonic可以通过在工业制造流程和发电厂中建立设备设施而获利。

第一个SkyMine设备于201410月在德克萨斯州圣安东尼奥的Capitol Aggregates水泥厂建立使用。这家工厂由于配备了SkyMine的技术,其碳排放将会减少15%——相当于每年83000吨二氧化碳。SkyonicCapitol Aggregates设计和安装了这些设备和系统,并对其提供维护服务。SkyMine希望能产生大约4800万美元的销售额和2800万美元的年利润——这些全部来自本来要排放到大气层当中的温室气体。

这项创新技术的引入可能会改变碳捕集行业,在这之前,碳捕集都是被捕获后隔绝到地底。现在,使用SkyMine的技术的固定发射器可以将温室气体转化为常规的工业产品。


二十大“碳捕获”技术之十六:Solar Jet回收二氧化碳成为喷气燃料


Aconym是一个缩写,代表了太阳能化学反应器的演示和优化以实现可再生喷气燃料的长期供给。这是一种合作联盟。核心团队成员包括Bauhaus Luftfahrt, ETH Zurich, DLR-VT, ShellARTTIC。航空行业顾问包括了IATALufthansa, Airbus Group InnovationsMTU Aero Engines.

底线:Solar-Jet的目标是探索利用集中的太阳光与从空气和水种捕获的二氧化碳以生产煤油的潜力。Solar Jet将会优化一个具有两个步骤的太阳能热化学循环,该循环基于二氧化铈氧化还原反应,从而能够从水和二氧化碳中生产出合成气,以实现在现有的化学和太阳能燃料的工艺下达到更加高的太阳能转化为燃料能源的效率。

Tolar反应器配置对两步走的太阳能驱动热化学燃料生产是否有帮助?

其包含了空洞接收器——含有一个多气孔单片电路二氧化铈气缸。集中的太阳能辐射通过窗口化的孔和二氧化铈内壁的撞击进入到缸内。反应气体径向流过多孔的氧化铈缸体,而从反应中生成的产品通过轴向出口从腔体中流出。红色箭头表明二氧化铈减少(氧气演变),蓝色箭头表示氧化(燃料生产)。

 

未完待续,欢迎持续关注·化学


参考文献

1.http://newlight.com/technology/

2.http:// www.skyonic.com

3.SkyMine® Commercialization Update

4.http://www.novomer.com/technology

5. http://www.solar-jet.aero/

6.biofuels Digest

7.http://carbon.xprize.org/



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