??????? 近幾個月,CO2捕獲技術可能更向前推進了一步。UCLA的化學家Omar Yanghi領導的研究人員在《科學》雜志刊登了一篇文章,強調他們發現了一種新穎的多孔材料,可以吸收自身體積80倍的CO2。這種材料是沸石咪唑酯骨架結構材料(ZIF),可以導致CO2捕獲系統的成本大幅降低。
??????? 2.2向綠色汽車提供更多新材料和新產品
??????? 受消費者對環境關注和燃料價格升高的驅動,開發綠色汽車的競賽正在進行。焦點主要是開發更便宜的替代能源和減少汽車尾氣中有毒的排放物。汽車設備制造商對材料的開發超過了燃料,正在研究運用可再生或可回收的材料制造各種汽車部件和產品。
??????? 2.2.1用生物基材料替代石油基材料
??????? 福特公司在其2008年的Mustang賽車中已經在座椅靠背和坐墊的泡沫塑料中使用5%由大豆制成的聚醚多元醇。福特公司計劃用大豆作原料的聚醚多元醇替代40%用石油作原料的聚醚多元醇,福特公司說,這不僅可減少對環境的影響,而且每年可節約成本2600萬美元。福特公司的長期目標一直是用一些由植物制得的材料替代由石油制得的材料,最終目標是減少公司生產汽車對環境的影響。福特等公司還在研究將低成本的大豆渣加入到復合材料中的技術,以降低生產成本,同時減輕汽車質量,增加強度。
??????? 2.2.2降低輪胎滾動阻力
??????? 除了生物基纖維外,帝人公司還開發了可以減少燃料消耗的技術,例如用聚碳酸酯替代發動機罩和車頂的鋼和玻璃可以減輕汽車的質量;該公司還改進了橡膠成分,從而可降低輪胎的滾動阻力。Sulfron是一種以芳酰胺為主的改性橡膠配混物,是帝人公司向輪胎市場提供的最新產品。將Sulfron加入到輪胎配混物中,據說可以降低滾動阻力15%～20%，從而可降低燃料消費量3%～5%。此外,還可延長壽命15%。輪胎對于解決燃料消耗問題起著關鍵作用。低
??????? 能耗輪胎也是羅地亞的Zeosil高性能二氧化硅的開發重點,這種硅膠用作輪胎的補強劑。滾動阻力幾乎對CO2的排放負有30%的責任,是所有汽車和輪胎市場優化能耗和汽車燃料消耗的要素。
??????? 2.2.3發展塑料汽車
??????? 使用節約燃料的汽車塑料替代用于汽車部件的金屬和玻璃,在世界各地的汽車展會上給人以深刻印象。鋼占現在汽車質量的2/3,100kg的塑料平均可以替代300kg的鋼。估計汽車的質量對其CO排放的影響大于30%。汽車質量只要減輕10%,每千米就可以減少CO2排放量16g以上。
??????? 羅地亞公司正在研究用聚酰胺基塑料Techny做車體、結構件和引擎罩下的部件,以減輕汽車的質量,從而減少CO2的排放。對Borealis公司而言,最新一款綠色汽車是燃料消費最低,而且很容易回收利用的汽車。聚丙烯配混物可以用在這款車型,特別是將聚丙烯用在結構貨架(內裝和外裝)和美觀的車體板。Borealis近來開發的產品之一是全循環的熱塑性聚烯烴配混物Daplen ED230HP。這種配混物可替代傳統上用作車外板、后檔板和引擎罩的聚碳酸酯和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的摻混物。
??????? 薩比克公司不僅為汽車部件提供了可以回收利用的塑料,而且用塑料廢片開發了原材料。薩比克專用的向上游循環的塑料Valox iQ PBT和Xenoy iQ樹脂(聚碳酸酯和PBT的摻混物)預計2009年就可用于一些汽車部件。薩比克公司說,它們可以用PET廢片生產Valox iQ材料,每噸Valox iQ可以替代850kg的以石油作原料的材料。
??????? 2.3 將二氧化碳轉化為工業原料的節能減排技術
??????? 一些化工公司正在開發用CO2作為低成本化工原材料的新技術。巴斯夫公司已經用CO2
??????? 排放氣作工業原料。工業專家估計,每年大約有1.2e8噸的CO2可以用作化工原料,但作為一種減少排放的途徑,這個數量可能會明顯增加。
??????? 2.3.1 二氧化碳用于尿素、水楊酸和甲醇等的生產
??????? 巴斯夫收集合成氨廠排放的CO2,用作生產尿素的原料,幾年來已消耗了幾十萬噸的CO2。巴斯夫公司認為,一般而言,鑒于碳在CO2分子中的熱力學狀態,用CO2作原料是非常有限的。任何使用CO2的大規模工業工藝都是潛在的耗能工藝。巴斯夫的生產裝置實現了高度的熱整合,效率已經很高。巴斯夫在小規模技術的開發上也取得了進展,該公司近來成功地開發了用CO2替代傳統的碳-氫單體的共聚物。
??????? 2.3.2將二氧化碳轉化為燃料
??????? 南加州大學已經開發了將CO2轉變為甲醇和二甲醚的基本化學過程,這兩種物質都是傳統運輸燃料潛在的清潔替代品。位于美國新墨西哥州的Sandia國際實驗室的研究人員正在開發一種利用CO2的清潔燃料技術。這項技術仍處于開發階段,涉及將CO2轉化為CO,后者可用于制造包括氫、甲醇和汽油在內的燃料。轉化是在存在濃縮太陽熱能的條件下,將CO2通過一種鈷-鐵酸鹽陶瓷材料。這種神奇的太陽能濃縮器在一個獨特的反應器中升溫到1500℃。這種反應器稱作反向旋轉環接受器反應器恢復器,簡稱CR5。反應將CO2分解為CO和氧。CR5內的另一室可用來用水生產氫,之后氫和CO可以結合成烴類燃料。
??????? 2.3.3利用合成生物學開發碳中性的生物燃料
??????? 能源和化工公司正在開發被稱為碳中性的生物燃料。殼牌與HR生物石油公司聯手創建的合資公司Cellane，正在開發由海藻制生物柴油的工藝,通過喂食工業裝置排放的CO2氣體，海藻數量可以增加。Cellane 2007年2月宣布已開始在Kona海岸的工廠建設一套試驗裝置,檢驗這項技術。這套裝置將用瓶裝的CO2探索工藝的潛力。海藻生長速度快,一天之內可以繁殖數倍,而且富含植物油,可以在海水池塘中種植,減少了肥料和新鮮水用量。Cellane公司說,海藻系統每公傾土地的產油量比傳統的替代作物(如油菜籽、棕櫚油或甜菜等)多15倍。
??????? 3 結束語
??????? 減少二氧化碳排放,首先要在源頭加以控制,節約能耗、倡導低碳生活,采用高新技術提高能源利用率及轉化率,尤其要在燃煤行業中加強管理;其次,對于已經產生的二氧化碳應采用物理、化學等方法進行吸收分離;捕集到的二氧化碳用于工業生產或注入地質體和深海中進行埋存。盡管有上述進展,但迄今CO2的捕獲和應用技術僅僅消耗了化工和電力生產廠排放的廢CO2的一小部分。然而,一些化工公司和研究機構積極的評價也在增加,他們認為新穎的催化劑和生物系統能夠開發CO2作為豐富的低成本原料的潛力。
???????
??????? 參考文獻：
??????? [1] 羅金玲,高冉,黃文輝,霍達,王彥寧. 中國二氧化碳減排及利用技術發展趨勢. 資源與產業, 2011, 13(1): 132-137.
??????? [2] 周韋慧,陳樂怡. 國外二氧化碳減排技術措施的進展. 中外能源, 2008,03: 7-13.
??????? [3] 欒健,陳德珍. 二氧化碳減排技術及趨勢. 能源研究與信息, 2009,25(2): 88-92.
??????? [4] 李天成,馮霞,李鑫剛. 二氧化碳處理技術現狀及其發展趨勢.化學工業與工程, 2002,19(2):191-196.
??????? [5] 鄺生魯.構建新型二氧化碳減排技術體系.現代化工, 2008, 28(2): 3-13.
??????? [6] 馬倩倩,孫秀雅,孟波.二氧化碳減排技術的研究進展. 遼寧化工, 2009,38(3):? 176-179.
???????