科学家开发二氧化碳变甲酸成本骤降的秘密

在当今世界，随着全球变暖成为迫在眉睫的挑战，寻找创新方法来减少大气中的二氧化碳（CO2）排放显得尤为重要。CCU（碳捕获与利用）技术作为一种前沿手段，旨在捕捉工业排放和其他来源产生的CO2，并将其转化为具有经济价值的化合物，从而助力构建碳中和的社会。尽管CCS（碳捕获与储存）因其相对简单的流程和较低运行成本已逐步走向商业化应用，但CCU因技术复杂性和高昂成本仍主要停留在研发阶段。不过，这一局面正被一项来自韩国科学技术研究院清洁能源研究中心的突破性发现所改变。

该中心的团队最近宣布，他们开发出一种高效的新CCU工艺，能直接将CO2转化为甲酸，这是一种广泛应用于皮革、食品、制药等多个行业的高价值有机酸。全球对甲酸的需求量庞大，年消耗量约为100万吨，并且随着其作为氢能载体潜力的发掘，未来需求预计将进一步增长。更重要的是，甲酸可以通过单一CO2分子直接生成，相较于其他CCU转化产物，其生产效率更为突出。

这项新技术的关键在于选用1-甲基吡咯烷作为胺类催化剂，该物质在促进CO2向甲酸转化方面表现优异，转化率远高于现有水平。研究团队还优化了含钌(Ru)基催化剂的反应条件，包括温度和压力设置，使得CO2的转化效率翻倍以上。一个显著的创新点在于开发出同步捕获-转化工艺，绕过了传统方法中耗能巨大的CO2分离和甲酸纯化步骤，直接在胺中捕获的CO2进行转化，这不仅简化了流程，还显著降低了成本——从每吨790美元降至490美元，同时减少了额外的CO2排放。

为了验证该工艺的商业化可行性，团队建设了全球最大的中试工厂，日产量可达10公斤甲酸。与过去局限于实验室的小规模尝试不同，这次研究包含了大规模生产必需的产品纯化环节，并解决了腐蚀和甲酸分解等问题，最终产出纯度超92%的甲酸。下一步，团队规划到2025年建立日产量100公斤的中试工厂，目标在2030年前实现全面商业化，以满足市场需求。

研究人员强调，这项研究不仅是CCU技术迈向商业化的重要一步，更是在众多尚停留于实验室阶段的CCU技术中的一次重大飞跃，它展现了将CO2转化为有价值产品在经济和技术上的巨大潜力。通过加速CCU技术的商业化进程，有望为韩国乃至全球的碳中和目标提供强有力的技术支撑和实际贡献，推动社会向更加可持续的未来发展。获取更多有价值信息 访问：https://byteclicks.com