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德国科林成功利用廉价稳定的催化剂实现二氧化碳直接转化一氧化碳

来源:新华丝路 责任编辑:黄新培 2022-07-19 09:17:40

新华丝路法兰克福7月19日电(记者何丽丽)日前,德国科林工业有限公司(CHOREN Industrietechnik GmbH)成功开发了一种利用廉价稳定的合金材料作为催化剂,以二氧化碳作为原料直接电解生产一氧化碳(或一氧化碳和氢气的合成气)的电解技术。

科林公司表示,该电解技术已成功实现了数千小时50千瓦级别系统的测试。该公司正计划利用德国良好的工业基础,着手对该技术进行进一步的商业化规模系统设计,将该二氧化碳直接电解技术的规模扩大到兆瓦级别。由于采用模块化设计,因此该技术可根据实际的应用场景扩展到百兆瓦级别。

欧洲、中国等都已提出了碳达峰和碳中和目标,二氧化碳的中和技术越显重要。近年来,各国研究人员均提出了二氧化碳的中和技术,但基本上均基于传统先制氢再进行二氧化碳中和的二步法技术路线,这一路线一方面成本高效率低,另一方面对二氧化碳来源的纯度要求较高,增加了二氧化碳分离的成本。另一种已有的技术路线是采用高温氧化膜电解槽技术将二氧化碳和氢气直接电解生产合成气,这一技术路线需要高温运行条件,另外电解槽成本也很高。

与以上两种传统路线不同,德国科林公司的技术是一种直接将二氧化碳电解生产一氧化碳的技术。该路线采用一步法即可实现二氧化碳的转换。关键在于采用了合适的催化剂和电解质溶剂。科林公司试验了一种廉价而稳定的合金催化剂, 在温度约为100度的条件下成功实现了二氧化碳的转换,生成了可作为化学产品原料的一氧化碳。该技术的优势在于:第一,其技术本质上和现有的PEM技术类似,一方面,可以借鉴 PEM技术的发展路线图逐步实现大规模应用,而另一方面,不同于PEM,德国科林公司的技术采用了廉价稳定的催化剂,而非铂一样的贵金属。第二,该技术可直接和工业合成气耦合,将带有杂质的二氧化碳来源进行电解,从而省掉了二氧化碳的分离过程。

除此之外,该技术还具有一个额外的灵活性,即可根据需要调整溶剂的成分, 以及催化剂材料,从而也可实现直接生产一氧化碳与氢气的合成气、甲酸、乙烯等其他化合物的生产。目前,德国科林公司也已根据此灵活性特点,成功实现了合成气和甲酸等产物的二氧化碳直接转化技术。

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