CO2的能源化利用技术进展与展望

作者：谢和平; 刘涛; 吴一凡; 王云鹏; 陈彬; 廖海龙

来源：工程科学与技术, 2022, 54(01): 145-156.

DOI：10.15961/j.jsuese.202100680

• 碳中和
• CO2能源化利用
• 电池

在当前碳中和背景下,人类向着"少碳、用碳与无碳"的CO2减排之路前行。CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)作为最直接的"碳中和"技术策略,为促进大气CO2净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高成本的技术难题,限制了该类技术的大规模应用与推广。近年来,随着可再生电能的不断发展,CO2减排与能源体系耦合的电池技术、储能技术应运而生,这类CO2能源化利用技术有望解决当前CCUS技术体系高能耗、高成本的技术难题,同时,有利于新能源的周期性消纳。然而,在这类CO2能源化利用技术中,主要是将CO2作为一种能源介质,对外输出的能量并非来自CO2本身;但是,CO2转变为碳酸盐的过程是化学位降低的反应过程,意味着CO2本身也是一种潜在的能源。作者利用这一热力学有利的反应,成功开发了利用CO2本身蕴含的能量进行深度发电的CO2矿化发电技术,并将CO2矿化电池的最大功率密度提升至了96.75 W/m2。

• 单位
  深圳大学; 四川大学