超声波空化技术实现二氧化碳高效捕集利用

科技日报讯 （记者薛岩）记者8月2日从中国华能集团清洁能源技术研究院（以下简称“清能院”）获悉，他们研发的二氧化碳捕集低成本方法在49届日内瓦国际发明展上，从1053件专利中脱颖而出，荣获日内瓦国际发明金奖。

碳捕集利用与封存（CCUS）指的是将能源行业、工业过程中产生的二氧化碳进行捕集提纯，进行再利用和封存。但以往方法存在低压蒸汽余热利用深度不足和二氧化碳解吸过程蒸发热损耗大的难题，成本极高。

为解决这一难题，清能院研发团队耗时数年，研发出了提高捕集溶液循环效率的新技术。

“区别于以往的碳捕捉技术，这一方法创新性采用了超声波空化技术，通过高频声场产生气体空泡，促使在气液平衡临界点的二氧化碳形成气泡，并从液体中逸出。”清能院副总工程师郜时旺说，这种方法有利于加速富液再生反应，降低解吸温度和外部蒸汽消耗，提高捕集溶液的再生度，减少单位二氧化碳能耗，进而实现碳捕集降本增效。

据了解，这一减碳技术的主要指标已达到国际先进标准。目前，这项专利已经从技术研发进入到推广应用阶段，可应用于捕集工业锅炉的燃烧尾气、钢铁行业的高炉煤气、水泥行业的石灰窑气等场景。

“将二氧化碳用于石油开采是实现二氧化碳大规模利用的最有效途径之一。”清能院CCUS团队成员王焕君说，将捕捉到的二氧化碳注入油田，让原油从油藏中驱替产出，可有效提高石油采收率，油气产量能够平均提高10%—20%以上。

此外，捕集到的二氧化碳可用于制造混凝土或增加种植大棚空气中的二氧化碳浓度，提高农作物产量。在合成新材料领域，被捕集的二氧化碳还可以转化为甲醇、碳纳米管、石墨烯等。

郜时旺告诉记者，在华能集团建设的上海12万吨/年碳捕集示范工程中，被捕集的二氧化碳已用于焊接保护气，实现了二氧化碳再利用。正在建设的陇东150万吨/年CCUS全流程示范工程也采用二氧化碳驱油，加速推动节能降耗。