二氧化碳的捕集、固定与利用的研究进展

面对不断恶化的温室效应所带来的危机,各国同意采取措施减少二氧化碳排放量,中国也已经承诺2030年左右碳排放达到峰值。然而,二氧化碳的排放控制和捕获(CCS)仍是全球环境的一大挑战。把二氧化碳封存和固定一直是学者们努力的方向和研究重点,并试图为实现更加彻底高效的碳捕获和封存引入新的方法--二氧化碳利用。有研究指出矿化是二氧化碳利用的新方向,其环保、低成本等优点吸引着人们的研究目光。在淡水资源短缺的另一重威胁下,利用海水进行碳捕获和利用推动了二氧化碳矿化的进一步研究。两者结合,不仅实现了二氧化碳的固定利用,还能解决来自海水淡化厂的海水预处理或卤水废弃物的利用。综述了近年来二氧化碳捕集、固定和利用方法的研究进展,通过对各种方法的利弊分析,发现碳利用的概念为CCS注入了新的活力。

二氧化碳在双极膜电渗析系统中溶解吸收过程的研究

在二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)技术中,海水固碳技术绿色环保、安全可靠,具有很好的发展前景。其中,双极膜电渗析法海水固碳技术的关键之处在于二氧化碳在系统中的溶解吸收。考察了结晶器中添加晶种、通气体系成分、模拟烟道气流量、双极膜电渗析装置的电流密度对海水固碳过程中二氧化碳溶解吸收效果的影响,结果表明:系统外加晶种、模拟烟道气作为通气体系时更有利于二氧化碳在双极膜电渗析系统中的溶解吸收,促进碳酸钙生成。在上述基础上,随着模拟烟道气流量的增加,二氧化碳的比吸收速率降低,二氧化碳在溶液中大部分转化成碳酸氢根,碳酸根和碳酸钙的生成速率则会降低;随着电渗析装置电流密度的提高,碳酸氢根、碳酸根和碳酸钙的生成速率均会随之提高。该研究为酸性气体在双极膜电渗析系统中溶解吸收和矿化利用提供了指导。