03.08 僅用四張圖!就看透二氧化碳的儲存與轉化!

由於氣候變化影響,CO2的捕捉、儲存和應用被認為具有非常重要的地位,人們開發了一系列先進的CO2儲存和轉化技術。

有鑑於此,加州理工大學的Harry A. Atwater總結了大氣環境中收集CO2和CO2轉化技術(電化學還原方法、發酵法)。目前CO2的儲存到轉化一體化方法相關進展還不是很多。


圖1. CO2捕獲和和轉化的各種經典方案

本文要點

要點1. 設計了一種CO2收集和轉化的一體化方案:

1.CO2在鹼性溶液中生成碳酸鹽或碳酸氫鹽化合物 。

2.電化學還原方法將CO2轉化為合成氣或者甲酸鹽 。

3.合成氣或者甲酸鹽進一步轉化為化學品、燃料、材料等。

要點2. 這種方案的優勢:

1.從大氣氣氛中收取CO2無需高耗能的加熱步驟 。

2.轉化為碳酸鹽或碳酸氫鹽的步驟有非常高的轉化率 。


圖2. CO2捕獲和和轉化的各個步驟


圖3. CO2捕獲和和轉化各個方案的能耗


圖4. CO2捕獲和和制甲酸的能耗

Alex J. Welch, et al. Bicarbonate or Carbonate Processes for Coupling Carbon Dioxide Capture and Electrochemical Conversion. ACS Energy Lett. 2020, 5, XXX, 940-945

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00234