【“液态阳光” 推动碳达峰碳中和的技术新路径】以太阳能为动力,水和二氧化碳作原料,在催化剂作用下合成出甲醇,用以替代化石能源,实现碳的循环利用——甘肃籍中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员、博士生导师李灿及其团队,历时20载攻克的液态太阳燃料合成技术,将这一梦想变为现实。

而随着液态太阳燃料合成技术在兰州新区成功完成工业化验证,使早日实现“碳达峰、碳中和”有了一条全新路径。

二氧化碳变废为宝

车辆离开兰州新区繁华的核心区,沿着笔直开阔的道路向西北方向行驶20余公里,便到了兰州新区倾力打造的化工园区。道路一侧的一座小山丘上,漫山遍野铺满了光伏板,在阳光照射下显得格外壮观。

“这是液态太阳燃料合成示范项目的光伏发电部分,占地259亩,用来将太阳能转化为电能。”兰州新区石投集团高级技术主管李春新介绍说。

距离山丘不远,就是项目的主厂区,里面矗立着项目的核心设备——各种各样的装置、在空中穿梭交织的管道、高耸的反应塔,显示出十足的科技范儿。

“用山丘上光伏板发的电,将水电解为氢气和氧气,再让氢气和二氧化碳反应,就生产出了甲醇,也就是我们所说的‘液态阳光’。”李春新尽量用最简要的语言道明了项目的原理。

甲醇,可作为燃料替代石油,同时也是一种重要的化学中间体,在化工领域应用非常广泛。

电解水制氢,氢再与二氧化碳反应制甲醇,在实验室早就在研究,液态太阳燃料合成示范项目有何特别之处?

“关键在于合成过程中使用了李灿院士团队所研发的高效催化剂。”李春新说,这一项目由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢等3个重要生产环节组成,其中,李灿院士团队研发的催化剂在后面两个环节发挥了关键作用。

催化剂是在化学反应中加入的一种特殊物质,其本身不会参与反应,却可以加快化学反应的速度,全面提升效率。

实验室里,通过电解水得到氢气,再让二氧化碳与氢气反应生成甲醇的过程复杂漫长,且条件也相对苛刻,而没有实现大规模化工业过程。而李灿院士团队研发的高效催化剂,则极大加快了电解水和二氧化碳加氢的进程,解决了关键技术难题,使工业化生产“液态阳光”变为了现实。

“通俗地讲,液态太阳燃料合成示范项目就是利用太阳能、水和二氧化碳生产出甲醇的过程,它将无形的太阳能量转移到了液态的甲醇当中,因此,以这种方式得到的甲醇被形象地称为‘液态阳光’。”李春新进一步解释说。

兰州新区化工园区总顾问、兰州大学化学系教授张有贤认为,“液态阳光”合成技术是一项革命性的技术,其重大现实意义在于将二氧化碳变为重要的生产原料,划时代地解决了工业二氧化碳尾气的利用问题。

“工业生产过程中,二氧化碳之所以被大量排放,是因为它无法被大量利用,产生不了价值。而在‘液态阳光’的生产中,二氧化碳变成了重要原料,有了利用的价值。”张有贤说,液态太阳燃料合成示范项目不仅将太阳的能量转移到了液态的甲醇中,也使二氧化碳中的碳元素“封存”到了甲醇中,这是人类利用二氧化碳的一次重大创举。

催化技术重大创新

中国科学院大连化学物理研究所位于辽宁省大连市沙河口区,不远处就是大连著名的星海广场和星海公园,依山而建、环境优美。

大连化物所是一座以基础研究与应用研究见长的综合性研究所,催化化学是其重要的研究领域。自1983年到大连化物所读研究生以来,李灿院士不断向着一座又一座催化领域高峰努力攀登。“液态阳光”则是李灿和他的团队在催化剂研究上又一次重大突破。

“‘液态阳光’合成成功,实际上就是催化技术的成功。”近期,记者专程前往大连化物所,对李灿院士进行了专访。李灿介绍说,“液态阳光”的合成过程中,通过加入催化剂,大幅提升了电解水制氢、二氧化碳加氢两个生产环节效率。

也就是说,李灿团队分别攻克了两大催化技术。

以电解水制氢为例:传统电解水制氢能耗大,生产出同样体积的氢气不仅成本高,而且速度慢。但使用李灿院士团队研发的先进电催化剂后,单位时间内电解的氢气量大幅增加。

“以前,一小时能够出几百立方米氢气就已经了不起了,现在我们可以出1000立方米以上,这是一个很大的进步。”李灿说。

制氢速度提升的同时,还有成本的下降。

传统制氢,每产生1立方米氢气大概需要耗5度以上的电能,但兰州新区液态太阳燃料合成示范项目把生产1立方米氢气的耗电量降至4.3度。

“别小看这0.7度,一方省下0.7度,1亿立方米、10亿立方米又要省下多少电,这个量大得不得了。”李灿说,工业生产必须要考虑效率和成本,否则没有企业愿意干。

前沿技术的探索之路往往充满着艰辛。

“液态阳光”的成功,研制出具有很强靶向性的催化剂是关键。一次次试验、一次次失败,李灿院士团队没有放弃。

“加入催化剂后,要让氢气和二氧化碳反应后生成甲醇,而不是甲烷之类的其他物质。”李灿院士说。

与实验室环境不同,工业合成“液态阳光”必须要充分考虑到杂质、水、温度等对催化剂的影响。

比如:要确保催化剂耐高温,温度升高不会被烧死、烧结。同时,工业二氧化碳含有大量杂质,有毒化作用,这又需要催化剂要特别“皮实”,既要在温度高的时候不怕烧结,又要同时在各种各样的“粗粮杂粮”原料过来能够被消纳。

“一般的催化剂很怕水,温度高的时候,水对催化剂的破坏很严重,而二氧化碳加氢过程中会产生大量的水,又给我们带来新的问题、新的挑战。”李灿说。

通过许多次攻关,一系列问题最终逐一得到解决。

2020年10月15日,兰州新区“液态阳光”示范项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。来自全国各地的权威专家一致认为:这一项目具有完全自主知识产权,整体技术处于国际领先。

而“液态阳光”项目运行数据也显示,项目运行1000小时的时候,催化剂依然没有明显失活,抗中毒和抗烧结良好,达到了推广条件。这意味着“液态阳光”这一科技成果已经具备工业化生产条件。

兰州新区“液态阳光”示范项目为下一步建设10万吨级、百万吨级的“液态阳光”生产线打下了基础。

“太阳能是取之不尽用之不竭的,同样的道理,我们还可以用风能、水能等绿色能源发电,与水和二氧化碳合成出清洁的甲醇。”李灿说。

技术应用前景广阔

2020年1月17日,注定是一个值得铭记的日子。这一天,总占地面积289亩,投资约1.4亿元的兰州新区液态太阳燃料合成示范项目成功投运,呈液体状的粗甲醇第一次从设备终端的管道中流出。

“电是通过光伏发电得到的,水是普通的工业用水,二氧化碳是从合成氨工厂尾气中捕获的,完全实现了绿色生产。”李灿院士团队的王集杰博士见证了这历史性的一刻。

化学品的工业化生产存在着放大效应,在相同的操作条件下,利用小型设备在实验室得出的研究结果,往往与大型生产装置得出的结果有很大差别。

“在实验室里,最初放入反应管的催化剂只有1克,成功后,我们把量放大100倍以上,也就是加入100克催化剂再看结果,成功了,才有了进行工业试验的基础。”王集杰说。

从试验室中的瓶瓶罐罐,到完成工业中试,是“液态阳光”合成技术的一次大跨越。

兰州新区液态太阳燃料合成示范项目可年产甲醇1000吨,反应器中投入的催化剂达到了1.6吨,是原始试验的160万倍,达到了项目的工业化示范作用。

“现在的任务是进行推广应用,建设10万吨级甚至规模更大的项目。”王集杰说。

新技术能否被推广,还要算经济账。

兰州新区液态太阳燃料合成示范项目有关负责人、兰州新区石投集团有限公司总经理姜锦算过一笔账,在这一项目中,每吨甲醇的生产成本为3000元。而以传统的煤化工方式生产,每吨甲醇的成本约为2000元。

3000元与2000元,貌似“液态阳光”合成技术缺乏竞争力。

“项目的二氧化碳是购买的,因此增加了500元的成本,而随着‘碳达峰’‘碳中和’目标的提出,传统二氧化碳排放企业面临巨大的减排压力,我们项目很有可能‘零成本’甚至负成本获得二氧化碳,从而使‘液态阳光’成本大幅降低。”姜锦说。

在合成“液态阳光”过程中,除了二氧化碳,电价也对成本有着重要的影响。另一个好消息是,随着技术的进步,光伏发电的成本也在不断下降。

“3000元的成本是按每度电0.20元的价格计算的,现在有些地方光伏发电成本已经大幅下降。”对“液态阳光”合成技术的推广前景,姜锦充满信心。

在液态太阳燃料合成示范项目中,之所以将甲醇称为“液态阳光”,是因为太阳的能量被一步步转移到了甲醇中。项目落户兰州新区,一个重要原因就是当地海拔高,太阳能资源丰富。

“当然,这也同兰州新区对高科技成果应用的重视密不可分,从2018年考察对接到2019年开工,再到2020年建成试运行,仅仅用了1年多的时间,兰州新区从土地、资金等多个方面给予了大力支持。”姜锦说。

在王集杰看来,兰州新区液态太阳燃料合成示范项目的影响将会非常深远。

我国每年的二氧化碳排放量约100亿吨,其中近一半集中在电力、化工、冶金等八大行业。如果能将这些二氧化碳捕集用于制造甲醇,按1.4∶1的二氧化碳投入和甲醇产出比例,就等于全国每年在减排50亿吨二氧化碳的同时,能够生产出35亿吨甲醇,社会效应无法估量。

王集杰说,目前工业捕集二氧化碳技术已经相对成熟,未来,人们还可以对轮船等排放的二氧化碳进行捕集利用。

“液态阳光”合成技术在兰州新区完成工业化验证后,引起社会广泛关注。

在中国可再生能源学会科学技术奖评审中,液态太阳燃料合成项目荣获技术发明奖一等奖。

“已经有多家企业来对接合作,有的已经进入合同起草阶段,很快就有10万吨级以上的液态阳光甲醇合成项目启动建设。”王集杰说。

太阳能为动力,将二氧化碳变废为宝,实现碳的资源化循环利用,这一天很快就会到来。(来源:甘肃日报)

近期,亚欧非贸易投资联合促进会会长苏军平(上图左4)、亚欧非跨境公共海外仓集团总经理卢昭凤(上图左2)、义乌巴基斯坦商会会长Luqman Khan(上图右3)、浙江发明协会商贸创新专委会秘书长田海林(上图左1)等一行到访两面针义乌办事处,义乌太古名进出口贸易有限公司总经理黄超燕、两面针业务经理张杰贵接待。

2022年5月18日 压铸资讯 广东鸿图免热处理材料获发明专利; 宜安拟投建液态金属项目

宜安科技拟投资液态金属项目

东莞宜安科技股份有限公司(“宜安科技”)发布公告,公司于5月16日与东莞市清溪镇人民政府签署了项目投资协议,拟在清溪镇长山头村工业区投资宜安科技液态金属项目,投资总额为3.8亿元,拟总用地面积为35342.02平方米。根据协议,该项目必须在2023年1月1日前动工建设,2025年1月1日竣工。

宜安科技表示,截至目前,公司已将液态金属应用于消费电子结构件(含铰链、可穿戴设备及手机精密结构件等)、新能源汽车零部件、医疗器械结构件、音乐及体育器材结构件等方面,部分产品已实现了量产,并与特斯拉、安费诺等国内外知名客户建立了合作关系。

东山精密拟在墨西哥设立子公司

苏州东山精密制造股份有限公司(“东山精密”)发布公告,公司拟通过全资子公司DSBJPTE. LTD.(“DSG”)在墨西哥成立子公司(“墨西哥公司”)。墨西哥公司首期投资额为800万美元,由DSG 100%出资。墨西哥公司从事新能源汽车、储能等领域零部件的研发、生产、销售等。

东山精密表示,墨西哥公司的设立,将有助于公司更好地贴近客户,创新更优的新产品、新技术的研发和解决方案,有效降低产品的生产和运输成本,提高公司整体盈利水平。东山精密总部位于江苏苏州,从事精密压铸件、精密钣金、半导体设备通讯设备设计、生产和销售,产品应用于通信、半导体、新能源、LED电子制造、轨道交通等众多行业。

广东鸿图免热处理铝合金材料获得国家发明专利

广东鸿图近日表示,公司自主研发的免热处理铝合金材料已获得国家授权发明专利(专利号:ZL201510830880.X,授权公告号CN105316542B)。该专利材料性能及使用成本对比国内外同类产品均处于领先水平,并已应用于一体化压铸产品开发试制。

广东鸿图还表示,公司的12000T超大型智能压铸设备目前正处于设备设计开发阶段,进展顺利,预计将于今年8月投入使用并进行产品试制。首批试制的产品是动力电池托盘,产品长度超过两米。

广东鸿图总裁徐飞跃表示,2022年,公司将以汽车“新四化”为指引(电动化、网联化、智能化、共享化)提前规划和布局,以“实业+资本”双轮驱动模式,聚焦“汽车铝压铸+内外饰”双业务板块,打造汽车零部件主业的核心竞争力。此外,公司还将按照行业规律与发展趋势,构筑鸿图创新发展模式与业务模式。

莱茵金属收获1.7亿欧元订单

盖世汽车报道,科技集团莱茵金属旗下子公司——科尔本施密特华域铝技术有限公司获得一笔总金额近1.7亿欧元的新订单。订单来自于德国的一家知名主机厂,产品为装载电池控制组件的托盘。该订单计划于2024年量产,订单周期持续到 2033年,产品将发往客户位于中欧的电池工厂。

科尔本施密特华域铝技术有限公司主要从事铝铸件业务,该订单也是公司有史以来最大的一笔订单,再次证明了莱茵金属在移动出行领域关于生产用于电动汽车和底盘领域的大型复杂铸造件这一战略转型的成功实现。

伯特利去年平均产能利用率超70%

芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司(“伯特利”)近日表示,2021年,公司的平均产能利用率在70%以上,最高月度产能利用率达到90%以上。公司2021全年投产项目119项,涉及57个车型。其中,新能源汽车项目43项,新能源车型23个,新订单增长迅速。

伯特利公司从事汽车制动系统和汽车智能驾驶相关产品的研发、生产和销售,主要产品为机械制动和智能电控两大类,产品涉及车用制动器、制动主缸、真空助力器、铸铝转向节、制动主缸等。

1-4月我国工业机器人产量逾12万套

国家统计局发布数据,2022年4月,工业机器人产量为32535套,同比下降8.4%;1-4月,工业机器人累计产量为125439套,同比下降1.4%。

获取更多压铸资讯,请浏览压铸周刊网站(https://t.cn/RZvRClX)


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 所以彦卿的未来真的,还挺不好说的,可能会独自面对成长,把自己磨砺成罗浮最锋利的剑,替将军守着罗浮,也可能去做巡海游侠,在星海间仗剑走天涯行侠仗义,也搞不好像镜流
  • [打call] 从我们开始组织点赞和人气票之后,流量(观看人数)明显比之前要好很多哦~今日重点——作品【大头+二创】[看书] 作品和二创是吸引新来的小耳朵非常重
  • 黄金目前因为地缘局势的加剧再加上很多买盘压注美联储降息的预期,加剧了黄金避险情绪的上升,造成了今日早盘黄金冲破新高,到2440一线,今日的思路短期只能回踩低位去
  • 距離繆斯巡演收官已過去五天 見乃文也過去了五天 還是想把那些天經歷的事情記錄下來 畢竟人生有幾次那麼瘋狂武漢結束即刻官宣北京 我們都還不準備去 還盼著後面會有別
  • 关于来源[吹风车]:小店畅饮装有固定的进货渠道,正装有的收的别的香友,有的买的全新未拆,有的是自己在闲鱼购入,但是请放心,只有我能区别真假的品种我才会自己在海鲜
  • 2024女排世联赛澳门站中国女排16人名单朱婷回归名单如下:中国女排出征澳门的16名队员名单:主攻:朱婷,李盈莹,张常宁,王云蕗,吴梦洁,庄雨珊副攻:袁心玥,王
  • 考虑品牌传播与农村墙体媒体的适切性,一方面,要明确并不是所有的产品都适合采用农村墙体广告,企业产品的目标消费者须与农村墙体广告的受众吻合,才能达成广告传播乃至营
  • #摩登家庭[超话]# S05E21 Sleeper Phil has to tell an elaborate lie to Claire when he m
  • )故技重施7先喂了我口蓝莓的然后说:你咋不给我你的我本来是想先咬掉上面没料的尖尖这样她就能一下尝到精华部分了当然也确实这么做了7咬了一口:![憧憬]然后交换7(
  • 只是传法的后期出现了断层,留于表相,执指为月,却把文句变成了咒语式,变成了“成佛”的那一把“钥匙”忘失根本。年轻的时候我建了一个温州QQ佛友群,那时候脑子和心绪
  • 东京/周期拿下两个世锦/赛单打的马龙,按照c/tt/a的规则来讲马龙中国十拿九稳上东京了吧,好像也不是,如果这么十拿九稳,马龙怎么可能在手腕和膝盖手术结束两个月
  • 在这些平台上,您可以找到各种品牌的仿制球鞋,价格相对较为便宜。在这里,您可以找到来自世界各地的卖家提供的仿制球鞋,价格相对较为亲民。
  • 8、你知道的,这山野烂漫会为你而开。18、所有的告别里,我最喜欢明天见。
  • “一个男人真正的爱你的样子,就是人给你,爱给你,时间给你,甚至命都可以给你,原来爱可以是这样, 原来事在人为你我之间不是无缘,是你不愿。谢谢,希望你看到这些文
  • 网易云音乐: 小宇宙app:QQ音乐: #我要脱单##相亲# 个人介绍:微信AmberQml66年龄:1995 06身高:160体重:58公斤广东梅州客家人 在
  • 回来路上路过原本要打卡的塔公草原,送什么藏族服装拍摄(但不送化妆)我说不想去,王师傅说待会路过你可以看看。今天我想和大家分享一下我的五一出行规划攻略,特别是去美
  • #让花成为花,让自己成为自己#自驾➕陈奕迅 OK了 舒适度直接拉满路上看到的 我称之为小梧桐大道昨天的第一个爆笑点 本来想去草原牧场看看 开了一个多小时到了才发
  • 那英 - 《十年》(原唱:陈奕迅)汪苏泷 - 《我怀念的》(原唱:孙燕姿)Chante Moore - 《Just One Last Dance》(原唱:Sar
  • 尊敬的各位表友:随着2024年龙年的到来,复刻表工作室也迎来了它的又一个春秋。在复刻表的世界里,我们不仅是制作者,更是传承者。
  • #申惟SHINYU[超话]#整理一下目前惟尼酱出现的各种塑和tag(不完整记录)以下是本人坚定维护/认领(认命(阿尼)的[看书]*树懒是因为很爱睡觉很爱吃零食