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  【每周推荐21-22期】一种用于实现CO2捕获与矿化封存的电化学系统

技术背景:
        海洋封存和矿化封存当前还仅处于研究、开发或示范阶段。其中,矿化封存技术极具发展潜力,其主要利用存在于天然形成的硅酸盐岩中的碱性或碱土氧化物,如氧化镁和氧化钙将CO2固化。这些物质与CO2化学反应后产生诸如碳酸镁和碳酸钙类化合物。矿化封存的优势在于:(1)原料来源广泛。一方面,地壳中硅酸岩的储量巨大,同时这些氧化物还会存在于某些工业废物中,如不锈钢矿渣和矿灰;(2)CO2在矿化后将不会释放到大气中,这相比于地质封存与海洋封存,无需后续的监测、维护成本,封存风险小;(3)矿化的碳酸盐产物用途广泛,不仅可作为建筑材料、防火涂料,而且还是重要的化工原料,广泛应用于化工、玻璃、造纸等工业。
        当前,公开的CO2捕获与矿化封存技术主要有两类。一类是通过化学方法实现,而另一类则基于电化学方法。前者大都在高温或高压下进行,系统结构复杂。

技术优势:
        克服现有技术中存在的不足,用于实现CO2捕获与矿化封存的电化学系统,是通过电化学方法将硅酸盐或存在于蛇纹岩和橄榄石等天然矿石中的硅酸盐岩转化为碳酸盐,实现CO2的矿化封存;系统运行后排放的液流为碱性,同时可在一定程度上实现指定区域海洋酸化问题的治理。

主要优点:
        与应用物理方法(包括:地质封存与海洋封存)相比,该技术无需后期监测、无地质灾害风险。与现有应用化学方法实现CO2捕获与矿化封存的技术相比,电化学方法无需高温、高压的反应环境,反应可在常温、常压下进行,系统结构简单、能耗低,且易于实现模块化设计,应用前景巨大。

发明专利(授权)

碳减排→二氧化碳捕获与利用→二氧化碳捕获与存储