为促进社会发展与绿色转型,早日实现碳达峰与碳中和,直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC)作为一种负碳排放技术愈发受到学术界和产业界关注。DAC技术聚焦于大气及交通工具等分布源CO_(2)的捕集回收,可有效降低大气中CO_(2)浓度。目前...为促进社会发展与绿色转型,早日实现碳达峰与碳中和,直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC)作为一种负碳排放技术愈发受到学术界和产业界关注。DAC技术聚焦于大气及交通工具等分布源CO_(2)的捕集回收,可有效降低大气中CO_(2)浓度。目前DAC技术发展的挑战主要在于设备及运行成本高。因此,从DAC工艺概况、工艺关键模块及技术经济性分析3个方面开展研究。着重介绍了基于碱性溶液及固体吸附剂的2种DAC技术工艺流程和吸附材料,概述了电力/热能供应、CO_(2)吸收/解吸、CO_(2)压缩存储/输运等关键模块,对比了2种DAC工艺技术能耗与经济成本。基于碱性溶液吸收和固体吸附剂吸收的DAC技术每吨CO_(2)捕获能耗分别在2118~2790 kW·h及1400~2777 kW·h,每吨CO_(2)捕获成本分别为$200~600和$100~400。总体而言,基于固体吸附剂的DAC技术经济效益好、捕获成本低、应用潜力大。未来需进一步从吸附材料性能提升、关键核心过程强化、系统能量集成优化等3个方面进行研究,可望进一步降低DAC技术成本,从而为碳达峰与碳中和提供重要技术支撑。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(No.22038011,No.22078257,No.22108213,No.52176142)the China Postdoctoral Science Foundation(2021M692548)+1 种基金the Joint Fund of the Yulin University and the Dalian National Laboratory for Clean Energy(Grant YLU-DNL Fund 2022001)the Young Talent Support Plan of Shaanxi Province。
文摘为促进社会发展与绿色转型,早日实现碳达峰与碳中和,直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC)作为一种负碳排放技术愈发受到学术界和产业界关注。DAC技术聚焦于大气及交通工具等分布源CO_(2)的捕集回收,可有效降低大气中CO_(2)浓度。目前DAC技术发展的挑战主要在于设备及运行成本高。因此,从DAC工艺概况、工艺关键模块及技术经济性分析3个方面开展研究。着重介绍了基于碱性溶液及固体吸附剂的2种DAC技术工艺流程和吸附材料,概述了电力/热能供应、CO_(2)吸收/解吸、CO_(2)压缩存储/输运等关键模块,对比了2种DAC工艺技术能耗与经济成本。基于碱性溶液吸收和固体吸附剂吸收的DAC技术每吨CO_(2)捕获能耗分别在2118~2790 kW·h及1400~2777 kW·h,每吨CO_(2)捕获成本分别为$200~600和$100~400。总体而言,基于固体吸附剂的DAC技术经济效益好、捕获成本低、应用潜力大。未来需进一步从吸附材料性能提升、关键核心过程强化、系统能量集成优化等3个方面进行研究,可望进一步降低DAC技术成本,从而为碳达峰与碳中和提供重要技术支撑。
