點擊藍字

關(guān)注我們

近日，清華大學能動系李政、劉培教授團隊聯(lián)合美國普林斯頓大學團隊在綠氫與碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)協(xié)同與規(guī)?；梅矫嫒〉弥匾M展。研究工作圍繞“碳-氫-氧”分子層面跨流程耦合這一核心概念，提出并系統(tǒng)論證了可再生能源驅(qū)動的“水泥甲醇聯(lián)產(chǎn)”新范式，通過“過程靈活性-廠級經(jīng)濟性-宏觀技術(shù)部署”協(xié)同分析框架，為在難減排工業(yè)部門推動綠氫與CCUS技術(shù)協(xié)同部署及基礎(chǔ)設(shè)施布局優(yōu)化提供了新的可行路徑。

在水泥與甲醇等難減排工業(yè)部門實現(xiàn)深度脫碳的過程中，CCUS被普遍認為不可或缺，但其規(guī)?；七M仍受制于成本較高、基礎(chǔ)設(shè)施不足以及市場激勵不確定等因素。為加速綠氫與CCUS的技術(shù)成熟與規(guī)?；瘧?，一個關(guān)鍵方向是尋找既具有經(jīng)濟可行性，又能夠復制推廣的早期應用場景。

“水泥甲醇聯(lián)產(chǎn)”過程靈活性-廠級經(jīng)濟性-宏觀技術(shù)

部署協(xié)同分析框架

研究團隊提出“水泥甲醇聯(lián)產(chǎn)”協(xié)同路徑，利用可再生電力電解制氫副產(chǎn)的高純氧支撐水泥窯富氧燃燒與二氧化碳捕集，并將捕集到的二氧化碳作為甲醇合成碳源，實現(xiàn)跨流程物質(zhì)耦合。研究基于小時級、考慮運行靈活性的過程模型優(yōu)化聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)配置，并在全國尺度評估逐廠部署與二氧化碳源匯匹配策略。研究發(fā)現(xiàn)，相較于分別推進水泥脫碳與可再生甲醇路徑，“水泥甲醇聯(lián)產(chǎn)”可顯著降低總體減排成本，更適合優(yōu)先在可再生資源條件較好的水泥廠布局；同時，該技術(shù)的引入可能對二氧化碳運輸與封存等基礎(chǔ)設(shè)施的空間規(guī)劃產(chǎn)生重要影響。

研究展示了以工業(yè)共生方式推動綠氫與CCUS聯(lián)合部署的潛力，通過跨行業(yè)的物質(zhì)流耦合與過程集成，在同一系統(tǒng)內(nèi)協(xié)同匹配“碳源”“氫源”“氧源”及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施配置，為水泥與甲醇等難減排行業(yè)探索更具有經(jīng)濟性的深度脫碳路線提供了新思路。

研究成果以“通過水泥甲醇聯(lián)產(chǎn)在中國規(guī)?；G氫與CCUS”（Scaling green hydrogen and CCUS via cement-methanol co-production in China）為題，于2月6日在線發(fā)表于《能源與環(huán)境科學》（Energy & Environmental Science）。

清華大學能動系2025屆博士畢業(yè)生何岳璋為論文第一作者，清華大學能動系教授劉培、李政，普林斯頓大學教授埃里克·拉爾森（Eric D. Larson）、副教授杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）為論文通訊作者。論文共同作者包括普林斯頓大學副研究員羅弘熙、博士生安娜·李（Anna Li），清華大學能動系2024屆博士畢業(yè)生林園鋮、2023級博士生王振乾，美國Carbon Solutions公司研究員卡爾·塔爾斯馬（Carl J. Talsma），清華大學低碳能源實驗室助理研究員方宇娟。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1039/D5EE07379K

來源 | 清華新聞網(wǎng)

編輯 | 宋婷婷

審核 | 麻林巍

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。