CCU和CCS在实现净零二氧化碳排放化学工业中的作用

  • 2021-10-11 16:07:35
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这一贡献提供了对三个技术链的概念分析和定量比较评估,这些技术链在净零二氧化碳世界中实现碳中和化学工业。

这些是基于 (i) 使用化石燃料和当前的化学过程和基础设施以及碳捕获和封存(CCS 路线),(ii) 使用捕获的 CO2 作为原料以及新的“绿色”氢化学过程(CCU 路线),(iii)使用为制造化学品的特定目的而生长和加工的生物质(BIO 路线)。

所有路线都是可行的,并且各有利弊。首先通过对通用化学品的三种路线进行定性比较来讨论这些利弊,然后针对甲醇生产的具体情况进行定量评估。在这种情况下,CCU 路线的电力消耗是 CCS 和 BIO 路线的 10 到 45 倍,主要是由于生产氢气所需的电力。同时,BIO 路线所需的土地容量分别比 CCU 和 CCS 路线所需的土地容量高出约 40 倍和 300 倍。此外,考虑到净正 CO2 排放世界时,CCU 路线的 CO2 排放量增长速度约为 CCS 和 BIO 路线的 9 倍。一方面,我们确定了所有情况下的关键障碍。

它们是 (i) CCS 路线的 CO2 储存地点的可用性、可访问性和可接受性;(ii) CCU 路线的电力和能源需求非常高,同时对电力组合的碳强度非常低的相关严格要求;(iii) 在 BIO 路线的情况下,用于生物量生长的土地的可用性非常高,并且存在与其他用途发生冲突的相关风险。另一方面,我们强调,CCS 路线提供了使用现有技术和基础设施的可能性,而无需完全重塑化学工业,并从大气中永久去除二氧化碳,因此代表了网络中的一个关键要素负二氧化碳排放世界。

最后,我们考虑替代航空燃料的情况,作为一种典型的石化产品,专门用于难以脱碳的行业,我们将上述分析扩展到包括基于情景的成本和激励措施的考虑。

研讨会将由Marco Mazzotti教授主持。生物:

Marco Mazzotti 是意大利和瑞士公民,出生于 1960 年,已婚,有两个孩子,自 1997 年 5 月起一直担任苏黎世联邦理工学院工艺工程教授(副教授至 2001 年 3 月,此后成为正教授)。他拥有劳瑞亚 (Laurea) 学位(理学硕士,1984 年)和博士学位。(1993),化学工程专业和意大利米兰理工大学。在加入苏黎世联邦理工学院之前,他在工业界工作了五年(1985-1990),并曾在米兰理工大学担任助理教授(1994-1997)。他是 IPCC 关于 CCS 特别报告的协调主要作者(2002-2005),国际吸附学会主席(2010-2013),苏黎世联邦理工学院能源科学中心董事会主席(2011-2017),以及EFCE 结晶工作组主席 (2014-2021)。他是《化学工程科学》的六位执行编辑之一(自 2012 年 1 月 1 日起)。他是政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 2007 年诺贝尔和平奖的贡献者。他是德国马格德堡奥托冯格里克大学荣誉博士学位的获得者(2014 年)。他获得了欧洲研究委员会的“研究二次成核以加强连续结晶”的高级资助(2018-2023)。他是2021年SINTEF和NTNU CCS奖的获得者。截至2021年9月,他发表了约400篇被引用超过2000次的论文,H-index为76(Google Scholar)。50名博士生与他一起毕业,22名博士生目前由他指导。

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