工業(yè)煙氣直接高效轉(zhuǎn)化 助力“雙碳”進程

安徽理工大學講師池麗萍在《微尺度》上發(fā)表綜述文章，系統(tǒng)梳理了直接利用煙氣進行電化學還原的研究進展與核心挑戰(zhàn)，并為未來技術(shù)攻關(guān)指明了方向。

 

電化學二氧化碳還原技術(shù)可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料與化學品，是儲存間歇性可再生能源、實現(xiàn)碳資源循環(huán)利用的重要途徑。然而，當前該技術(shù)主要依賴高純度二氧化碳原料，而傳統(tǒng)的捕獲與提純過程能耗高、成本大。直接利用未經(jīng)提純的工業(yè)煙氣，雖能省去這一昂貴步驟，卻因氣體成分復雜、雜質(zhì)干擾嚴重等難題，一直面臨效率與選擇性的巨大挑戰(zhàn)。

 

池麗萍介紹：“煙氣中的雜質(zhì)氣體像‘催化劑毒藥’，會嚴重毒化反應(yīng)活性位點；而在堿性環(huán)境下，大量碳損失也直接拉低了全過程的效率和經(jīng)濟性。”

 

針對這些瓶頸，綜述文章深入剖析了新一代催化劑的創(chuàng)新設(shè)計策略：未來的催化劑需要扮演“智能門衛(wèi)”的角色，既能精準吸附低濃度二氧化碳，又可有效阻擋或轉(zhuǎn)化硫氧化物和氮氧化物等雜質(zhì)氣體，同時抑制不必要的副反應(yīng)。

 

文章還探討了將二氧化碳與雜質(zhì)氣體“共電解”的創(chuàng)新路線，為“變廢為寶”提供了新的研究思路。池麗萍強調(diào)，要實現(xiàn)該技術(shù)的實際應(yīng)用，亟需跨學科協(xié)同創(chuàng)新，未來研究應(yīng)聚焦于開發(fā)高耐受性催化體系、優(yōu)化電解槽工程結(jié)構(gòu)，并進行全鏈條的技術(shù)經(jīng)濟性評估。

 

“這項工作系統(tǒng)梳理了該領(lǐng)域的關(guān)鍵認知障礙，并指明了可行的攻關(guān)方向。”池麗萍總結(jié)，“我們的目標是為工業(yè)界提供一條更經(jīng)濟、更直接的碳轉(zhuǎn)化路徑——讓煙囪里的廢氣無需復雜提純，就能高效‘變身’為有用的化學品，為實現(xiàn)‘雙碳’目標提供切實可行的解決方案。”

 

審稿專家認為，“該綜述對煙氣直接電解領(lǐng)域的最新進展、核心挑戰(zhàn)及應(yīng)對策略進行了清晰而深刻的闡述，對推動該領(lǐng)域向縱深發(fā)展具有重要指導意義”。