8月10日消息,韩国科学技术研究院(KIST)和国民大学的研究团队开发出一种集成碳捕集与利用(CCU)工艺,可将捕集的二氧化碳直接转化为化学品原料,无需额外的CO2解吸步骤。

该工艺采用基于三乙胺的CO2捕集溶液,直接输入配备锡铜(Sn-Cu)催化剂的电化学反应器。研究团队实现了94%的捕集CO2转化率,经济分析估算生产成本约为410美元/吨,约为当前市场价格的一半。与常规生产工艺相比,该工艺减少了31.1%的温室气体排放影响。

这一技术突破的核心创新在于将碳捕集和利用两个步骤整合为一步——传统的CCU工艺需要先通过加热或减压将CO2从捕集液中释放出来,然后再进行转化,能耗高且成本昂贵。新工艺消除了中间步骤,大幅降低了能量需求。

锡铜(Sn-Cu)双金属催化剂的选择性设计是该工艺的另一关键。锡基催化剂在CO2电还原中已显示出优异的CO生成选择性,而铜的加入进一步调节了催化活性位点的电子结构,促进多电子还原反应生成更高附加值的化学品。

该成果对于推进碳中和技术路线具有重要意义。当前全球CCU项目面临的最大挑战之一是经济性——捕集成本高、利用途径附加值低。KIST的集成工艺通过消除中间步骤并将生产成本降至市场价一半以下,为CCU技术的商业化提供了一个有前景的方向。 (来源:Hydrocarbon Processing)