空气中直接捕集CO2技术研究进展 论文

减少碳排放并推动碳中和是应对气候变化、促进经济社会绿色转型的重要途径之一，碳中和技术已成为工业界和学术界的关注焦点。目前碳捕集与封存主要对工业固定源排放的CO2进行处置捕集，而对占CO2总排放近50%的分布源CO2关注度不高。直接空气捕集（Direct air capture, DAC）技术不仅可对数以百万计的小型化石燃料燃烧装置以及数以亿计的交通工具等分布源排放的CO2进行捕集处理，还可有效降低大气中CO2浓度。笔者介绍了DAC的发展历史、研究现状以及发展趋势，综述了已有DAC技术的工艺流程以及反应装置，分析了DAC吸收/吸附材料的作用原理以及吸附效果，对比了DAC与其他碳捕集技术的成本并进行了技术经济性分析，指出目前限制DAC工业化应用的主要因素之一在于吸收/吸附材料和相关工艺成本过高。全面探究吸收/吸附材料稳定性、动力学、吸附容量、选择性、再生能量损失等综合性能，研发利于快速装载和卸载吸附剂的相关装置，开发成本低廉的工艺系统是目前DAC领域的发展方向和迫切需求。