亚博手机版怎么下载_将二氧化碳投入使用—从排放中创造价值

本文摘要:国际能源署公布《将二氧化碳投入使用—从废气中建构价值》(推荐)全球CO2市场需求近几年增长迅速(左);2015年,市场需求分解为(右)二氧化碳,是有价值的商品。

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国际能源署公布《将二氧化碳投入使用—从废气中建构价值》(推荐)全球CO2市场需求近几年增长迅速(左);2015年,市场需求分解为(右)二氧化碳,是有价值的商品。从全球来看,二氧化碳(CO2)的年消耗量约为2.3亿吨。第二大消费部门是化肥行业,其中1.3亿吨二氧化碳用于尿素生产;接下来是油气部门,消耗7000-8000万吨二氧化碳,以增强石油的再利用能力。其他商业应用包括食品和饮料生产、金属制造、加热器、消防车和温室植物生长的性刺激。

如今,大多数商业应用都需要使用二氧化碳。新的应用方式还包括将二氧化碳转化为燃料、化学产品和建筑材料。

这些化学和生物转化过程正引起政府、行业和投资者越来越多的兴趣,但其中大多数仍处于追赶阶段,面临商业和监管挑战。基于CO2的燃料和化学产品的生产是能量密集型的,并且需要大量的氢气。二氧化碳中的碳需要将氢转化为更容易处理和使用的燃料,如航空燃料。二氧化碳也可以替代化石燃料、化学产品和聚合物中的原材料。

能耗较低的方法包括矿物或废渣(如铁渣)与二氧化碳反应生成建筑材料的碳酸盐。二氧化碳使用方式的一个非常简单的区别。二氧化碳流量的早期市场经常出现,但未来二氧化碳的使用规模无法确定。

二氧化碳衍生产品和服务的未来市场潜力无法评估。技术开发处于早期阶段,对大多数政策框架应用的依赖使得评估未来市场极具挑战性。从理论上讲,二氧化碳的一些应用,如燃料、化工产品等,可能会使二氧化碳的规模减少到每年几十亿吨,但实际上,它可能会与低碳氢或电的必要性相竞争,这在大多数应用中是非常划算的。二氧化碳衍生燃料和化工中间产品成熟期的转化路径最近,二氧化碳废气利用的障碍是商业化和管制,而不是技术。

该分析考虑了五种二氧化碳衍生产品和服务(燃料、化学产品、矿物建筑材料、废弃建筑材料和促进植物生长的二氧化碳)每年至少减少1000万吨二氧化碳的市场潜力。这种CO2消耗与目前食品饮料的CO2市场需求完全相同。二氧化碳衍生聚合物的成熟转化为途径。

二氧化碳衍生建筑材料的成熟转化为途径。对于基于CO2的燃料和化学产品,目前的生产成本比传统燃料和化学产品高几倍。这主要是与制氢相关的成本造成的。商业生产可以在可以使用廉价可再生能源和二氧化碳的市场进行,如智利或冰岛。

CO2衍生聚合物的生产成本可能高于化石燃料,但市场相对较小。由二氧化碳和矿物或废物生产的建筑材料目前具有竞争力。

与常规混凝土相比,CO2烧结混凝土的成本更低,性能得到改善。利用废物和二氧化碳生产建筑材料也具有竞争力,因为它可以降低与传统废物处理相关的成本。

二氧化碳永久储存在建筑材料的产品中。在用CO2烧结混凝土的情况下,水泥用量较低,这可以带来额外的气候效益。对于一些确定的产品,可能需要尝试修改产品标准,以反对更常见的部署。二氧化碳的使用可能与气候目标相反,但必须注意的是,使用的CO2不同于用于防止废气的CO2。

CO2的使用不一定会增加废气。分析气候效益很简单,需要全面的生命周期评估和对市场动态的了解。

CO2的应用可以在可扩展应用的条件下获得气候优势,用于低碳能源,替代生命周期中废气排放量较高的产品。多年来,在清洁的零CO2废气能源系统中,二氧化碳必须来自生物质或空气,以建立气候效益。与最终将二氧化碳释放到大气中的产品(如燃料和化学产品)相比,参与永久碳保留的CO2衍生产品(如建筑材料)的排放量更大。在二氧化碳储存量有限的气候路径中,必须提高二氧化碳的使用量,了解并分析其排放潜力。

为了获得未来政策和投资要求的信息,必须根据具体的方法指南和透明的数据集进行强有力的生命周期分析。近年来,几个专家组已经开始制定这种准则;但是,由于早期技术开发中使用了大量的二氧化碳,目前仍然具有挑战性。CO2是作为CO2储存的补充,而不是作为大规模排放的替代品。

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二氧化碳的使用预计将建立与碳捕获和储存(CCS)完全相同的排放规模,但它可以作为“所有”的一部分,并在建立气候目标方面发挥作用。在国际能源署(IEA)的情景分析中,CO2储存的有限部署减少了能源系统中CO2的使用(包括甲醇生产和碳氢燃料制备),但CO2储存增加了近13%的CO2排放。

CO2产生负废气的潜力也非常有限。而在规划多年的同时,培养未来使用CO2的早期机会将主要受到不同政策的反对。

许多用于二氧化碳的技术只有在与传统技术相比较时才具有竞争力,传统技术否认其减排潜力或在气候政策框架内奖励低碳产品。公共订购可以是一种有效的策略,为具有可验证气候效益的CO2衍生产品创造早期市场,并有助于制定技术标准。

预计短期内二氧化碳将在相对较小的市场使用,但可以开发早期机会。这些早期机会还包括建筑材料,但在某些情况下,它们可以用于温室聚合物和工业CO2。低成本原料、低碳能源和消费者位于同一个工业区,可以利用现有二氧化碳管道的优势获得早期部署机会。

为了更好地理解这项研究,有必要进行进一步的研究和开发(RD&D)。这尤其限于有助于未来CO2净零排放经济的应用,还包括来自生物或大气CO2的化学产品和航空燃料。

这要结合低碳制氢的研发。

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