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川大科学家首次研发出二氧化碳矿化发电技术 固废利用有亮点 |
来源:中国粉体技术网 更新时间:2014-12-11 09:29:41 浏览次数: |
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(中国粉体技术网/刘莉)12月10日,中国工程院院士、四川大学校长谢和平介绍了其课题组提出的一种利用二氧化碳直接发电的新矿化反应及化学原理,并展示了相应的成果:“矿化1吨二氧化碳,能够产出140度电能,同时产出1.91吨、价值人民币2000元到3000元的碳酸氢钠。”
他表示,这是国际上首次开发出二氧化碳矿化发电的cmfc(二氧化碳矿化燃料电池)新方法和技术,攻克了将二氧化碳作为潜在低位能源来直接发电的世界性难题。
如今,人类能源需求与二氧化碳减排的矛盾,成为全球性难题。在刚刚结束的apec会议上,中美签署气候变化联合宣言,明确表示中国的碳排放量将在2030年达到峰值。
二氧化碳矿化发电,就是将二氧化碳矿化过程中产生的化学能,直接转化成电能。目前在谢和平院士课题组的小试实验中,二氧化碳矿化发电的cmfc新方法能够稳定输出电能,最大输出功率为5.5瓦/平方米,高于部分生物燃料电池0.01~0.530瓦/平方米,最大输出电压为0.452伏;与此同时,不同浓度的二氧化碳均可直接进行矿化发电,不需要进行二氧化碳捕捉过程。
固废利用有亮点
天然矿物或工业废料中蕴含着丰富的镁、钾、钙等资源。在谢和平的研究中,只要利用地壳中1%的钙、镁离子对二氧化碳进行矿化利用,按照理论上50%的转化率计算,就可以满足人类约8.5万年的减排需求。同时,还可以利用二氧化碳矿化作用制取各种高附加值的化工产品,实现变废为宝,推动产业发展。
谢和平介绍,为了研究二氧化碳矿化发电的cmfc是否能够直接适用于含氢氧化钙的工业固废,课题组直接利用工厂排放的废弃电石渣和窑灰作为原料,进行实验。结果表明,两种废渣都能直接用于二氧化碳矿化发电,电石渣的反应活性与分析纯的氢氧化钙非常接近。
谢和平介绍说,课题组目前已经成功实现了采用电石渣、有机废碱、水泥粉尘以及钢渣等工业碱性废物,作为二氧化碳矿化发电的原料来稳定输出电能,在利用二氧化碳矿化发电的同时还联产高附加值的化工产品碳酸氢钠,同时又处理了危害环境的工业废物,形成了一条对环境友好的,可持续循环经济发展的二氧化碳减排利用新途径。
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