近日,中央研究院完成其自主研發技術——二氧化碳捕集耦合電解制氫(ICCHP)技術的15項核心專利及專有技術轉讓工作,標志著“中央研究院同步開展ICCHP技術研發和成果轉化工作取得階段性進展,為實現碳達峰碳中和貢獻了國家電投力量。
ICCHP技術是中央研究院自主研發的一種先進碳捕集技術。中央研究院擁有該技術的19項專利,包括2項實用新型專利(已授權)、10項國家發明專利與7項PCT國際專利,內容覆蓋吸收塔碳捕集、電解制氫再生堿液與聯動平臺控制系統等。
落實國家電投黨組、中央研究院黨委加快成果轉化等有關部署和要求,研發團隊以“邊開發邊轉化”為指導思想,同步開展技術成果轉化工作。此次技術受讓方為勢加透博公司,后續中央研究院將繼續推動4項非核心專利及專有技術以作價出資成立合資公司的方式,推進成果轉化。
ICCHP技術采用吸收能力強的堿液為吸收劑,進行高效率、寬濃度范圍的靈活式碳捕集,生成碳酸鹽溶液后通過電解的方式進行堿液再生,并在陽極得到高純度二氧化碳,陰極得到高純度、高價值副產品氫氣。
技術開發團隊通過理論研究、原理樣機研制和實驗驗證,開展了方案設計、系統集成、流程建模與模擬、包括碳捕集和堿液電解再生兩個關鍵環節在內的聯動試驗平臺搭建、以及全工藝流程原理性實驗驗證等方面研究。
IICCHP技術優勢
ICCHP技術作為新一代降碳負碳技術,應用場景靈活。同時,該技術還具有以下潛在優勢:
1.利用堿液進行吸收,吸收活性高、二氧化碳捕集濃度范圍廣、捕集率高;2.碳捕集與堿水電解制氫耦合,通過高價值副產品氫氣,降低碳捕集成本;3.產物二氧化碳和氫氣時空匹配,可就地合成易于運輸的綠色化學品,解決二者輸運困難;4.可通過綠電電解、可再生能源驅動二氧化碳和氫氣合成綠色化學品等過程,在實現綠色能源消納的同時并對其進行高效存儲。
研究團隊現已完成技術開發工作,在碳捕集能力不低于1 kg/h、產氫量不少于500 L/h的原理樣機上,開展了如上圖所示敏感性分析和實驗驗證等工作。
理論和實驗研究結果表明:該技術現階段用于目標組分中400ppm以下濃度二氧化碳捕集時,平均碳捕集率可達50~60%,比國外同類技術提升約10個百分點。經濟性分析結果表明,在考慮出售副產品氫氣的前提下,該技術碳捕集成本可比當前同類技術降低1/3左右。
中央研究院將持續深耕碳捕集以及碳利用技術研發,為國家碳達峰和碳中和目標實現提供技術支撐。