DECHEMA的一份新报告“CarbonforPower-to-X——合适的CO2来源以及PtX价值链的整合”探讨了捕获和利用二氧化碳用于可持续生产路线的可能性。二氧化碳可以作为采用Power-to-X技术生产的众多气候友好型商品的碳原料。该报告详细介绍了点源和最先进的捕获方法。

使用可持续电力生产的气候中性商品——这就是Power-to-X(PtX)的承诺。PtX概念结合了众多创新技术来建立由可再生能源驱动的价值链。因此，PtX被认为是对工业能源转型的相关贡献。然而，对于许多PtX路线来说，需要碳来替代传统上基于化石资源的材料和能源载体。

二氧化碳(CO2)是一种合适的碳源，因为它可以作为生产燃料、聚合物和多种基础化学品的起点。在最近的报告中，DECHEMA确定了点源并描述了捕获CO2的各种技术。

“当今最常用产品的价值链很大程度上受到石化行业的影响，石化行业提供甲醇等基本化学品，”合著者LuisaLópez说道。“这些化石基分子目前的生产规模为百万吨级。PtX使我们能够建立基于CO2的这些重要化合物的替代生产路线。”

目前，CO2主要是许多行业的废物。全球每年约有37十亿吨CO2排放到大气中。尽管正在努力尽量减少这些排放，但剩余的CO2流量可用作PtX生产的原料。

报告显示，CO2可以从能源和工业部门、生物过程、废物和废水以及大气中获取。涉及化石资源使用的来源对可持续性具有额外的影响，并且必须考虑潜在的锁定效应。因此，具有封闭碳循环的CO2来源更适合实现可持续发展目标。

“生物来源和直接空气捕获(DAC)可以作为最受接受的可持续碳供给，因为有可能实现封闭的碳循环，”合著者ChokriBoumrifak博士说。“尽管如此，其他行业对生物质的需求也很大，但其产能有限。

“DAC作为理论上无限可用的能源，与其他能源相比，另一方面需要大量的能源，并且其大规模应用仍然是成本密集型的​​。因此，工业部门不可避免的CO2排放应被视为一个额外的点源。”

这些技术已经很成熟，其应用取决于流成分的质量、效率和成本效益等因素。胺气处理是所有CO2分离方法中最成熟的技术，并已广泛商业化。

二氧化碳分离中还采用了其他几种分离技术，即低温分离、变压吸附、真空变压吸附、膜分离和化学链燃烧。

对于燃烧过程，该报告展示了如何通过不同的方法应用碳捕获。最简单的方法包括在与空气燃烧后从废气中提取CO2。更先进的方法是通过气化预处理燃料或用纯氧燃烧燃料以获得更高纯度的CO2。此外，CO2可以直接从大气中捕获。

捕获的CO2可以通过现有的生产路线或新建立的工艺来利用，以合成具有附加值的化学品。以CO2为原料的主要生产路线包括甲醇合成(作为燃料、聚合物、酸等的前体)、费托合成(生产燃料、蜡、石脑油和甲烷)和羰基化工艺(如布洛芬、丙烯酸酯等)。玻璃等)。

这些生产路线适应PtX概念需要新技术将CO2转化为相应的前体。PtX最先进的用例之一是用于生产燃料等合成碳氢化合物的电转液(PtL)工艺。

未来如何整合CO2取决于明确哪些碳源可以被标记为可持续的监管方面以及在需要的地方供应碳的基础设施措施。除了这些不确定性之外，CO2仍将是推动PtX产品替代化石材料和燃料的关键组成部分。