电化学反应性捕集CO_(2)研究进展与挑战

作     者：武中志 刘静怡 王茹洁 汪黎东 WU Zhongzhi;LIU Jingyi;WANG Rujie;WANG Lidong

作者机构：华北电力大学环境科学与工程系河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室河北保定071003 

出 版 物：《能源环境保护》 (Energy Environmental Protection)

年 卷 期：2024年第38卷第3期

页      面：1-12页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0706[理学-大气科学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52325004,22178096) 河北省自然科学基金资助项目(B2021502009) 中央高校基本科研业务费经费资助项目(2023MS143) 

主　　题：CO_(2)捕集 电化学还原 捕集介质 电化学反应性捕集CO_(2) 电解效率 CO_(2)捕集与利用集成 

摘      要：CO_(2)捕集是控制温室气体排放的关键技术之一,电化学CO_(2)还原是关闭人工碳循环的有效途径,但CO_(2)捕集和电化学CO_(2)还原过程均为能源密集型过程。过去的研究将两者视为相互独立的技术和科学领域进行发展。通过直接电解捕集介质(如胺基富液和碳酸氢盐),将上游的碳捕集和下游的电化学还原过程进行集成耦合,可以避免高能耗的捕获介质再生和CO_(2)释放环节,避免CO_(2)的运输和存储操作,降低整体工艺的运行成本,提升整个碳循环的能量效率和经济效益,为节约能源和经济高效地捕集利用CO_(2)提供了一个潜在的解决方案。总结了目前电化学反应性捕集CO_(2)的研究进展,论述了在电极和电解质方面取得的成果,讨论了影响集成电解效率的限制因素,并分析了各类因素的潜在影响机制和可能的反应路径。最后,强调了直接电化学还原捕集介质领域的主要挑战和机遇,并对未来耦合碳捕集与电化学利用过程的发展进行展望。