近日,由华能清能院自主研发的中国首套1000吨/年相变型二氧化碳捕集工业装置,在华能长春热电厂成功实现72小时连续稳定运行。
该技术能有效解决传统捕集方法的高能耗难题,经专家鉴定,二氧化碳捕集工业装置主要技术指标达国际领先水平。
该中试装置的成功运行,不仅对我国相变型捕集技术后续开发和工程放大具有重要参考意义,更为电厂有效应对气候变化,实现二氧化碳减排和“碳中和”愿景提供了新的技术支撑。
据了解,在碳捕集与封存整体成本中,捕集环节所占比例高达80%,很大程度上是由于吸收剂的加热再生能耗居高不下。
目前广泛使用的有机醇胺类化学吸收法,在吸收二氧化碳后,需要将吸收剂全部加热再生,才能实现二氧化碳的分离和吸收剂的循环利用,再生能耗和运行成本较高。
相变型二氧化碳捕集技术,其新型相变吸收剂在吸收二氧化碳后,会自动分为“液-液”两层,二氧化碳集中于其中一层,再生时只需对富含二氧化碳的部分进行加热,无需全部加热。
该技术可实现烟气中二氧化碳捕集率达90%,同时再生溶液量减少40%~50%,再生热耗低于2.3吉焦/吨二氧化碳,比传统乙醇胺吸收法降低45%以上,社会和经济效益显著。
以燃煤电厂100万吨/年二氧化碳捕集装置为例,相对于传统乙醇胺溶液吸收法,使用相变型二氧化碳捕集技术每年可减少蒸汽热耗成本约5000万元。
自工业革命以来,2.4 万亿吨二氧化碳被释放到大气中,目前人类每天排放 1 亿吨二氧化碳。碳交易价格从 35 美元-100 美元/吨不等,但直接从空气中捕集二氧化碳的成本约为 1000 美元/吨,源头上的捕集二氧化碳的成本为 35 美元/吨。
由美国加州初创公司 Holy Grail 设计的碳捕获设备是可回收和模块化的。这些设备被称为碳洗涤器,依靠电力提供动力运行,碳洗涤器仅由六种不同的部件制成,并由易于制造的材料制成,可以最大限度地减少对环境的影响。
碳洗涤器目前是一个概念原型,Holy Grail 公司拥有多项结合空气中二氧化碳的专利正在申请中。这家初创公司计划开始使用碳洗涤器设备来进行碳交易。
随着设计的发展,Holy Grail 计划最终将碳洗涤器出售给商业和个人使用。碳洗涤器设备足够小,可以在家庭花园中使用,易于堆叠,无需大量存储空间即可轻松扩展其效果。
目前,Holy Grail 公司计划在每台碳洗涤器设备装满收集到的碳时处理掉碳,具体处置过程仍在制定中。投资者对 Holy Grail 公司的碳回收想法充满了信心,Holy Grail 公司最近筹集了 220 万欧元的种子资金。