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二氧化碳捕集资源化技术有新法

9月20日,中国化工报记者从天津大学了解到,该校环境学院宋春风副研究员团队在二氧化碳分离以及生物转化资源化方面取得重要进展。该研究突破了现有二氧化碳捕集成本高、能耗大等技术瓶颈,并实现了无机碳元素至高附加值微藻生物质的高效转化,为缓解温室效应和发展绿色经济提供了新方案。

  以二氧化碳为主的温室气体的大量排放是导致地球温室效应加剧的元凶,如何捕获并利用大气中的二氧化碳是人类社会共同面对的问题。固定大气中的二氧化碳最常见的是化学吸收法,它能有效固定大气中的二氧化碳,但也伴随着吸收剂再生耗热量大、运行成本高等缺点。另一种方法是利用微藻,微藻只需要太阳能驱动,但传统的微藻固定法将高纯度二氧化碳泵入微藻池后,大部分逃逸,固碳率只有5%~20%。

  宋春风团队提出的新工艺创造性地将这两种固碳技术结合起来,先通过化学反应将大气中的二氧化碳吸转为液体中的碳酸氢盐,然后把含有碳酸氢盐的液体输进微藻池中进行生物转化,使固碳率提高到60%~80%。吸收了二氧化碳的微藻能产出多糖、色素、油脂等具有高附加值的有机物,广泛运用于食品、保健品、美妆等领域,在创造经济效益的同时达到循环利用碳元素的目的,实现碳的“零排放”。

  此外,微藻的生长离不开氮、磷等无机盐成分。研究团队进一步引入豆制品加工废水作为微藻的营养源,在固定二氧化碳的同时为食品加工废水的处理开拓了新思路。该研究表明,以碳酸氢盐作为二氧化碳吸收和生物转化的纽带,可能是替代传统二氧化碳捕集及资源化技术的一种极具前景的选择。

  据宋春风介绍,目前该工艺已经运用到了内蒙古固碳示范工程上,年固碳量可达1万吨。下一步,该研究团队将继续在微藻的转换效率上深入研究,让微藻在“吃得多”的同时还能“长得快”。

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