更便宜的碳捕获正在进行中 - 马拉松研究努力推动降低成本

该动画描绘了两阶段闪光配置，这是一项新的研究中描述的几个过程中，详细说明了太平洋西北国家实验室开发的溶剂的EEMPA如何捕获发电厂发出的烟气。从左到右，EEMPA（红色）首先与烟气（黑色）相互作用，在那里吸收二氧化碳。然后，作为饱和溶剂（蓝色），eEMPA在高压和低压罐中剥离二氧化碳。最后，将剥离的溶剂重新引入到二氧化碳吸收器中，其中该过程再次开始。

PNNL开发的溶剂破坏屏障，捕获碳以少于工业对应物。

作为降低碳捕获成本的马拉松研究努力的一部分，Chemists现在已经证明了一种方法来捕捉二氧化碳（CO2），与目前的商业技术相比将成本降低了19％。新技术减少了17％的能源，以实现与其商业同行相同的任务，超越了从广泛的工业用途中保留了其他形式的碳捕获的障碍。它可以很容易地应用于现有的捕获系统。

在2021年3月的一项研究中，国际温室气体控制杂志，美国能源部的研究人员与萤火公司的美国能源部的国家实验室和电力研究院 - 描述了溶剂的性质，称为EEMPA，允许它以传统溶剂所产生的强力昂贵的需求索取。

“EEMPA有一些有希望的品质，”化工工程师袁江，领先作者的研究。“它可以捕获无需高含水量的二氧化碳，因此它是含水的，它比其他水瘦溶剂更少粘稠。”

碳捕获方法是佩戴的。它们的范围从含水胺 - 通过当今商业上可获得的捕获单元进行的水性富含溶剂，江泽民用作工业比较 - 与电力厂发射的烟气过滤二氧化碳的能效膜。

近年来，目前的大气二氧化碳二氧化碳水平比在过去的80万年内的任何时候都飙升，因为2019年令人兴奋的新历史新高。二氧化碳主要通过化石燃料燃烧等人类活动释放，今天的大气浓度超过工业前水平47％。

根据DOE分析，商业技术每单位每单位400-5亿美元，商业技术可捕获每公吨的CO2大约58.30美元。根据江的研究，EEMPA可以吸收电厂烟气的二氧化碳，后来将其释放为纯二氧化碳，只需每公吨为47.10美元，为电厂运营商提供额外的技术选择才能捕获其二氧化碳。

江的研究描述了七个流程，发电厂可以使用EEMPA时采用，从20世纪30年代技术中描述的简单设置，以更大复杂性的多级配置。江建立了在550兆瓦煤电站中运行此类过程的能源和材料成本，发现每种方法采集在每公吨标记47.10美元附近。

解决溶剂的问题

由罗伯特底部提交的1930年播种的溶剂基碳捕获技术的第一种已知专利之一。

“我小孩不是，”新学习的同性恋者戴维特格·卡特格堡“九十一年前，底部使用几乎相同的过程设计和化学来解决我们现在所知道的21世纪问题。”

用于从燃烧后气体中提取CO 2的化学方法基本不变：富含水的胺与烟道气混合，吸收二氧化碳并后来剥离气体，然后被压缩和储存。但水性胺有局限性。因为它们富含水，所以它们必须在高温下煮沸以除去二氧化碳，然后在可以重复使用之前冷却，然后向上驾驶成本。

“我们想从另一边击中它并问，为什么我们没有使用21世纪的化学品？”格拉特士说。因此，在2009年，他和他的同事开始将水瘦溶剂设计为替代品。前几种溶剂太粘粘性可用。

“”看“，”他回忆起行业伙伴说：“你的溶剂正在冻结和变成玻璃。我们无法使用它。所以，我们说，好的。已接受的挑战。”

在未来十年中，PNNL团队将溶剂的化学精致，明确的目标是克服“粘度屏障”。结果，键是使用以促进内部氢键的方式对准的分子，留下较少的氢原子与相邻分子相互作用。

卡特格兰特与穿过球坑的孩子们比较：如果两个孩子在穿过的同时握住彼此的手，他们慢慢地移动。但如果他们握住自己的手，他们将通过两个较小的更快的移动物体。内部氢键也留下较少的氢原子以与总体相互作用，类似于从坑中移除球。

旋转到塑料

如果球队的溶剂曾经像蜂蜜一样粘稠，它现在像水壶一样流动。EEMPA比PNNL以前的水瘦配方粘稠99％，现在几乎符合商业溶剂，允许他们在现有的基础设施中使用，这主要由钢铁建造。该团队发现，枢转到塑料代替钢铁，可以进一步降低设备成本。

钢材昂贵，昂贵的船舶昂贵，并且随着时间的推移而倾向于与溶剂接触时腐蚀。根据2019年的一项研究，替换为钢的塑料，可以将整体成本驱动整体成本，每公吨，每公吨每吨5美元。

与塑料配对为EEMPA提供另一个优点，其反应表面积在塑料系统中升高。因为传统的含水胺也不能“湿润”塑料（想想在Teflon上的水串珠），这一优势是新溶剂的独特性。

PNNL团队计划于2022年生产4,000加仑的EEMPA，以分析了在阿拉巴马州谢尔比县的国家碳捕获中心的0.5兆瓦的测试设施中，在由电力研究院与研究三角形合作的项目中，在一个项目研究所国际。他们将继续在越来越多的尺度上进行测试，进一步剥夺溶剂的化学化学，目的是到达美国能源部门部署市售技术，可以以每公吨每公吨为2035美元的成本捕获二氧化碳。

参考：“技术 - 经济比较燃烧碳捕捞后燃烧碳捕获的各种过程配置”由袁江，保罗M. Mathias，Charles J.Freeman，Joseph A. Swisher，Richard F. Zheng，Greg A.为什么和大卫J.Barebrant，2月17日2021年2月17日，国际温室气体控制.DOI：
10.1016 / j.ijggc.2021.103279

本研究由美国能源部能源部提供资金。