介绍一种用于二氧化碳捕获利用和储存的新型解决方案

实现CO 2净零排放目标已成为事关人类未来生存的问题，气候变化的影响使人们的日常生活产生了明显的危机感。作为CO 2 净零排放的方法之一，CO 2 排放量的CO 2 捕集利用与封存（CCUS）技术作为CO 2排放量的削减创新技术备受瞩目。

CCUS 正是特斯拉公司执行官埃隆马斯克宣布从 2021 年开始的四年内投入 1 亿美元奖金的技术。然而，净化、加压、分离、 CO 2的再利用对这些技术在实践中的工业应用提出了挑战。

由博士领导的研究小组。韩国科学技术研究院 (KIST) 清洁能源研究中心的 Ung Lee 和 Da Hye Won 宣布，他们成功开发了一种通过直接电化学转化 CO 2来生产高附加值合成气 (syngas) 的工艺使用液体吸收剂捕获。该研究成果有望为CCUS技术提供高性价比的解决方案，但制约了该技术的广泛应用。该研究发表在《自然通讯》杂志上。

研究团队开发的CO 2 转化工艺利用液体吸收剂中捕获的CO 2 ；以这种方式，不再需要 传统的 CCU 路径以及用于纯气态 CO 2生产的复杂且耗能的 CO 2纯化和加压过程。

因此，所提出的方法优于传统的 CCUS 技术，具有优越的成本效益和增强的 CO 2减排效果。此外，由于未反应的 CO 2仍被捕获在液体吸收剂中，因此不需要与合成气（来自该途径的产物）进行额外的分离过程；另一个优点是可以更容易地控制合成气中氢气与一氧化碳的比例。

此外，研究团队能够通过选择吸收剂、优化催化剂、设计电化学反应器以及测试长期稳定性等实验，限度地提高液相中直接 CO 2转化的效率。此外，还对工业规模过程进行了数值模拟研究，以检验开发过程商业化的可行性。此外，通过技术经济分析和生命周期评估，预计新开发的CO 2转化工艺可降低生产成本27.0%，CO 2与传统 CCUS 技术相比，排放量减少了 75.7%。此外，与以化石燃料为基础的技术主导的化学品的当前市场价格相比，拟议技术显示出同等水平的竞争价格。特别是在合成气的情况下，与传统工艺相比，生产成本降低了 27.02%（生产成本从 $0.89/kg 降低到 $0.65/kg，CO 2 排放量从 1.13kg CO 2 / kg降低到0.27公斤CO 2 /公斤。

如果将开发的CO 2转化工艺应用于CO 2 的主要排放源，如热电厂，所提出的技术有望在减少CO 2的同时，以低成本生产乙烯等高价值化学品。KIST 研究科学家 Da Hye Won 博士说：“拟议技术的意义在于，我们在利用捕获的 CO 2通过电化学过程高效生产高浓度合成气方面取得了技术进步。”

KIST 的研究科学家 Ung Lee 博士评论说：“我们预计所提出的技术将适用于一系列利用 CO 2的电化学转化系统，我们计划进入下一阶段的连续过程示范和验证以及未来向商业实体的技术转让。”