二氧化碳——被忽略的能源
二氧化碳其實除了是制造全球氣候變暖的罪魁禍首以外,還是一種非常重要的能源。二氧化碳監測儀能夠對特定區域中的二氧化碳含量進行監測,二氧化碳監測儀讓我們及時了解二氧化碳含量的變化。今天我們就來說說二氧化碳作為被忽略的能源的應用。
利用將二氧化碳看作取之不盡、用之不竭的廉價資源材料,采用化學方法將其轉化為大宗化工原料,從而實現變廢為寶的目標,是一條實現碳減排的重要途徑。將二氧化碳作為碳資源的化學利用,尤其是將二氧化碳中碳氧資源同時利用,是目前二氧化碳規模利用領域最有希望、最受關注的方向。實際上,二氧化碳利用的前提是如何持續穩定地獲取二氧化碳資源,而這方面的技術已經基本成熟。
目前中國已經掌握了碳捕集、分離與凈化技術,在二氧化碳綜合利用領域的技術與世界先進水平相當,這些都為中國實現二氧化碳資源化和規模化利用、減少二氧化碳排放提供了有力的技術支撐,可以從水泥廠、燃煤火力發電廠、煉鋼廠、煉油廠、化肥廠等的廢氣中大規模回收二氧化碳,國內的許多企業也有這方面的積極性。在國際上,二氧化碳作為化學品原料加以利用已初具規模。
目前,全世界每年有近1.1億噸二氧化碳被化學固定,尿素是固定二氧化碳的最大宗產品,每年消耗的二氧化碳超過700萬噸;其次是無機碳酸鹽,每年達300萬噸;將二氧化碳加氫還原合成一氧化碳也已經達到60萬噸。此外,每年還有2萬多噸二氧化碳用于合成藥物中間體水楊酸及碳酸丙烯醋等。據介紹,用二氧化碳和氨合成尿素是二氧化碳規模固定和利用的最成功典范。以尿素為基礎,還可利用二氧化碳產出碳酸二甲醋等重要化學品,尿素因而成為利用二氧化碳的有效載體。
以二氧化碳替代光氣合成高附加值的系列重要化工原料(碳酸二甲醋、異氰酸醋、甲基丙烯酸甲醋等),不僅可實現清潔生產,還可以在溫和條件下實現反應,提高過程的經濟性和安全性。目前,以二氧化碳和環氧化物共聚物為代表的二氧化碳基塑料也是一個熱點,該塑料具有可生物降解的特點,有助于解決塑料“白色污染”。
利用二氧化碳礦源或者工業生產中二氧化碳廢氣為原料,與環氧丙烷或環氧乙烷催化合成得到的聚合物,是生物降解塑料的主要品種之一。二氧化碳共聚物的性能與聚乙烯類似,可以進行吹膜和注塑等,產品具有一定的透明性,許多性能可以和聚乳酸等生物降解塑料互補,尤其是阻隔性能比聚乙烯優越幾十倍以上,而且生產成本比較低。在克服玻璃化溫度低、耐熱差的缺點后,這種生物降解塑料產業前景看好。
