SwRI和UTSA合作发明新方法 开发出低碳燃料

网易汽车行业 2021-08-05 22:18:44 阅读数:396

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合作 新方法 发明 swri utsa

据外媒报道,美国西南研究院(Southwest Research Institute,SwRI)和德州大学圣安东尼奥分校(The University of Texas at San Antonio,UTSA)合作将两个催化过程组合到一个反应器中,旨在从CO2中回收碳以生产低成本的碳氢燃料。此项工作由SwRI动力总成工程部的Grant Seuser博士和UTSA工程学院的Gary Jacobs博士领导,共获得Connecting through Research Partnerships(Connect)项目的125,000美资助。

由于发展中国家能源和运输需求的增加,预计到2040年温室气体排放量将增加约17%。Seuser称:“我们缺乏可再生燃料和提供更清洁发电的技术。随着电池驱动的乘用车不断增加,预计未来,航空、机车、航运和长途卡车运输行业越来越需要高能量密度的碳氢化合物以满足高功率需求。”

Seuser和Jacobs提议使用一种称为二氧化碳(CO2)加氢的工艺来生产更清洁的可再生液态碳氢燃料以供运输。为实现这一目标,他们计划建造能够在一个步骤中执行两个化学过程的单一反应器。第一个化学过程是将氢气与CO2反应生成一氧化碳(CO),第二个化学过程是通过费托合成(Fischer-Tropsch synthesis),将CO和氢气(合成气或合成气的混合物)转化为液态烃燃料。

Jacobs称:“大约一个世纪前,费托合成工艺首次在德国发明,且目前仍在南非和Quatar等地区使用,将煤和天然气转化为液态碳氢燃料,工厂产能从每天数万桶到数十万桶不等。但将这种催化技术整合到在原料中使用二氧化碳的工艺仍然存在挑战。”

此外,SwRI-UTSA团队所开发的该工艺将能够利用在化石燃料发电厂捕获的二氧化碳,否则这些二氧化碳将被隔离在地下或排放到大气中。Jacobs称:“将两个催化过程的功能、逆水煤气变换(reverse water-gas shift)和费托合成结合至一个反应器中,从而简化过程并提高其经济可行性。”

这项工作还将探索可结合逆水煤气变换和费托合成功能的新型催化剂。Jacobs将在UTSA创造和表征这些功能,而Seuser将在SwRI反应器中使用催化剂来评估它们的工业可行性。Seuser称:“降低将二氧化碳转化为碳氢燃料的复杂性将产生重大影响。对避免地球温度进一步升高而言,找到一种生产低碳燃料并维护目前的能源基础设施至关重要。”

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