直接空气捕集技术:概况

2024-05-04 18:00:32 - 彭博新能源财经

1,200万吨/年

到2030年拟投运的直接空气捕集总能力

3-9TRL

主要直接空气捕集技术的技术成熟度水平(TRL)

70%

与传统选项相比,使用电化学DAC带来的能量需求降幅

直接空气捕集(DAC)等工程性碳清除技术将在帮助各国和企业实现净零排放目标方面发挥关键作用。DAC技术的多种变体正在开发中,例如液体吸收、固体吸附和电化学转换(electrochemicalswing),但目前成本都非常高。公司正在开发更好的吸附剂和模块化设计,以提高效率、降低成本并加快部署。

直接空气捕集技术:概况

由于大气中二氧化碳的浓度较低,DAC是一个能源密集型流程。吸收法和吸附法所需的能量大约80%是热能形式,约20%是电能。

设计一个热力学高效的系统是一种平衡行为:针对一个指标的优化通常会牺牲另一个指标的性能。然而,理想的溶剂或吸附剂应表现出高的二氧化碳吸收潜力、快的反应速度、低的能量需求和低的降解率——同时无毒。

目前DAC的总捕集能力仅为10,000吨二氧化碳/年,主要使用氧化钙(CaO)循环、固体胺和金属氧化物。由于它们所具备的技术成熟度,预计到2035年这些技术仍将占据主导地位。

由于氧化钙循环依靠天然气提供释放溶剂中吸收的二氧化碳所需的热量,因此会产生高昂的能源成本和寄生热损失。燃烧天然气产生的排放也降低了净二氧化碳清除潜力。

沸石、金属氧化物和胺等固体吸附剂与二氧化碳形成足够强的键以捕集空气中的二氧化碳,同时结合也要足够弱,通常可以实现节能再生。不过,要进一步降低捕集成本还需要通过创新来提高吸附剂的稳定性、吸收或解吸速率以及二氧化碳吸收潜力。

电化学转换流程只需要电力来为系统提供动力,这使其成为热力学效率最高的技术。然而,它也是当今最不成熟的解决方案。彭博新能源财经预计,由于该技术的低能量需求和模块化设计,它可能在2035年后变得有吸引力。

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