作者:刘万生 韩涤非 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/7/5 10:52:21
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我国首个规模化液态太阳燃料合成工业化示范工程在兰州启动

 

 
 
 
7月4日,兰州新区石化产业投资集团有限公司、苏州高迈新能源有限公司、中科院大连化物所在第24届中国兰州投资贸易洽谈会上,共同签署了千吨级“液态太阳燃料合成:二氧化碳加氢合成甲醇技术开发”项目合作协议,该项目计划突破太阳能等可再生能源电解水制氢,以及二氧化碳加氢合成甲醇关键技术,建立千吨级二氧化碳加氢制甲醇工业化示范工程。该项目的签约,标志着我国首个规模化液态太阳燃料合成工业化示范工程正式启动,具有重要的生态环境效应和应用前景。
 
兰州新区作为第五个国家级新区和“一带一路”上的重要节点,是国务院确定建设的西北地区重要的经济增长极、国家重要的产业基地、向西开放的重要战略平台、承接产业转移示范区。西部地区拥有丰富的太阳能等可再生能源,液态太阳燃料合成示范工程创新地发展可再生能源规模化储能关键技术,有助解决弃风弃光等可再生能源浪费问题。
 
液态太阳燃料是指利用太阳能将二氧化碳和水合成的甲醇等燃料。液体太阳燃料的生产是推动能源结构变革性变化的大胆尝试,这个过程不仅可提供清洁燃料,逐步减少了使用化石资源,而且将温室气体二氧化碳作为碳资源,是践行生态文明建设的一个重要举措。因此,液态太阳燃料合成这一过程的实现,将会从根本上改变目前能源结构、减轻化工产业过度依赖化石资源的现状,形成新兴能源产业,重构能源版图,这对于根本上改善生态环境,拯救人类居住的地球家园具有重大而深远的意义。
 
中科院大连化物所李灿院士研究团队长期致力于太阳燃料合成研究。在研究工作中道法自然、仿习绿色植物自然光合作用,提出把液态太阳燃料合成过程分解为两个基本反应的耦合,即第一步太阳能分解水制氢,第二步二氧化碳加氢制甲醇等液体燃料。实现液体太阳燃料合成的关键在于攻克两个核心技术:其一是高效低成本太阳能分解水制氢,主要通过太阳能光催化、光电催化和可再生电能(如光伏发电、风力发电等)电解水制氢;其二是实现高选择性高活性二氧化碳催化加氢制甲醇。研究人员在太阳能光催化、光电催化和电催化分解水制氢,以及二氧化碳加氢制甲醇等研究方面均取得了系列重要进展,发展了系列具有自主知识产权的水分解专利技术,尤其近期在低成本高效光(电)解水催化剂的研发方面取得重要进展,发展了超高活性的纳米金属氧化物水氧化催化剂、单核锰催化剂和非金属修饰的NiFe氧化物催化剂等,可在远低于目前工业电解水过电位条件下实现大规模电解水制氢;在国际上率先合成了新型双金属固溶体氧化物催化剂,实现了二氧化碳高选择性、高稳定性加氢合成甲醇的过程。由此提出利用高效(光)电催化分解水制氢,并结合高效二氧化碳加氢制甲醇,实现太阳燃料合成的工业化工程。
 
 
 

 

 
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