Tái chế Carbon Dioxit: Các công nghệ quy mô lớn mới nổi với tiềm năng công nghiệp
Tóm tắt
Bài đánh giá này giới thiệu số đặc biệt của ChemSusChem dành riêng cho việc tái chế CO2. Mục tiêu của nó là cung cấp cái nhìn tổng quan cập nhật về việc sử dụng hóa học của CO2 (khoáng hóa vô cơ, carboxyl hóa hữu cơ, phản ứng khử và chuyển đổi sinh hóa), như một sự tiếp nối và mở rộng của các sách và bài đánh giá trước đây về chủ đề này, nhưng với trọng tâm cụ thể vào các lộ trình quy mô lớn và các dự án/nhà máy thí điểm hiện đang nổi lên ở cấp độ (tiền) công nghiệp. Bài đánh giá cũng làm nổi bật cách mà một số lộ trình này sẽ cung cấp cơ hội quý giá để đưa năng lượng tái tạo vào cơ sở hạ tầng năng lượng và hóa chất hiện có (tức là, năng lượng tái tạo “nhúng” bằng cách tổng hợp hóa chất từ CO2 dễ dàng để vận chuyển và lưu trữ. Do đó, việc chuyển đổi CO2 có khả năng trở thành một trụ cột quan trọng trong sản xuất hóa chất và năng lượng bền vững và hiệu quả tài nguyên từ năng lượng tái tạo.
Từ khóa
#CO2 tái chế #hóa học tái tạo #công nghệ quy mô lớn #sản xuất bền vững #chuyển đổi sinh hóaTài liệu tham khảo
World Energy Outlook 2009 International Energy Agency Paris2010.
Thrimurthulu G., 2009, Chem. Ind. Dig., 22, 54
2010, Carbon Dioxide as Chemical Feedstock
2010, Managing CO2 Emissions in the Chemical Industry
A Resource‐Efficient Europe—Flagship Initiative under the Europe 2020 Strategy European Commission Brussels2011.
T. Nauclér W. Campbell T. Ruijs inCarbon Capture & Storage: Assessing the Economics McKinsey & Company McKinsey Climate Change Initiative Sept. 22 2008.
Alvarez‐Guerra M., 2010, CO2 Summit: Technology and Opportunity Vol. P12
IPCC Special Reports: Carbon Dioxide Capture and Storage(Eds.: B.Metz O. Davidson H. de Coninck M. Loos L. Meyer) Cambridge University Press Cambrige2006.
Pelc H., 2005, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry
Position Paper on the Utilisation and Storage of CO2 DechemaVerband der Chemischen Industrie Frankfurt2009.
N. Thybaud D. Lebain Panorama des voies de valorisation du CO2 l′Agence de L′Environnement et de La Maîtrise de L′Energie ALCIMED 2010.
Roskill Information Services 2008. See http://www.roskill.com/reports.html (accessed August 2011).
J. D.Jones D. St. Angelo WO200939445 2009.
D. Biello Sci. Am. August 7 2008. See:www.scientificamerican.com/article.cfm?id=cement‐from‐carbon‐dioxide(accessed August 2011).
Australian Government 2010. See www.minister.ret.gov.au/MediaCentre/MediaReleases/Pages/FundingforAustralia’sFirstCarbonCaptureandUseProject.aspx (accessed August 2011).
Zaelke D., 2011, Scientific Synthesis of Calera Carbon Sequestration and Carbonaceous By‐Product Applications, 64
C. Kolstad D. Young Cost Analysis of Carbon Capture and Storage for the Latrobe Valley University of California Santa Barbara 2010 p. 36.
New Sky Energy 2011. Seewww.newskyenergy.com(accessed August 2011).
W. K. O’Connor D. C. Dahlin G. E. Rush S. J. Gedermann L. R. Penner D. N. Nilsen Aqueous Mineral Carbonation Final Report Department of Energy ARC‐TR‐04–002 Washington2005.
Maxwell G. R., 2004, Synthetic Nitrogen Products
J. Meessen The Stamicarbon NEXT Generation Urea Plant FAI Seminar (Stamicarbon) 2009. Seehttp://www.faidelhi.org/FAI%20Seminar%202009/FAI‐Sem‐09‐pres‐pdf/J%20Meessen.pdf(accessed August 2011).
International Fertilizer Industry Association Annual Report2008.
Y. Kojima T. Yanagawa H. Xingchuan ACES21 Process Demonstrates a World Scale Urea Plant in China Proceedings of “Nitrogen 2005” Bucharest2005. Accessed on Aug. 9 2011:http://www.toyo‐eng.co.jp/en/advantage/technology/petrochemistry/urea_technology/technical_paper/pdf/2005_ACES21_Process_Demonstrates_a_World_Scale_Urea_Plant_in_China.pdf(accessed August 2011).
L. W.Gevers J. H.Meessen J. H.Mennen PCT Patent WO 2009141346 A1 20091126 2009;
J. H.Meessen J. H.Mennen L. W.Gevers Eur. Pat. Appl. EP 2123634 A1 20091125 2009;
J. H.Mennen US Patent 7622609 2009;
V. D.Singh PCT Patent WO 2009108258 A1 20090903 2009;
H. W. Spencer III. H. J.Peters W. G.Hankins M.Fujita US Patent 20090148370 A1 20090611 2009.
Watanabe Y., 2009, Nitrogen + Syngas, 299, 34
Aresta M., 2007, La Chimica e l’Industria (Milan, Italy), 89, 142
A. Behr Production and Use of Light Olefins DGMK Conference2009 p. 85.
F.Gassner V.Haack A.Janssen A.Elsagir E.Dinjus Eur. Pat. Appl. 100329720000218 2000.
Carafa M., 2009, Org. Chem., 6, 168
Y.Takebayashi T.Furuya S.Yoda T.Ohta K.Mae PCT Patent WO 2010 032455 A1 20100325 2010.
Cotarca L., 2004, Phosgenations—A Handbook
Sartori G., 2005, Sci. Synth., 18, 665
Polycarbonate may gain increased share of engineering plasticsmarket ICIS2011. Seehttp://www.icis.com/Articles/2011/04/15/9453128/Polycarbonate‐may‐gain‐increased‐share‐of‐engineering‐plastics.html(accessed August 2011).
H. N.Sun US Patent 4783445 A 1988.
A.Rokicki US Patent 4943677 A 1990.
S. A.Motika T. L.Pickering A.Rokicki B. K.Stein US Patent 5026676 A 1991.
L. Greenemeier Sci. Am.2007. Seehttp://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=making‐plastic‐out‐of‐pol(accessed August 2011).
Bioplastic development increases with new applications ICIS2010. Seehttp://www.icis.com/Articles/2010/10/25/9402443/bioplastic‐development‐increases‐with‐new‐applications.html(accessed August 2011).
Degradable Plastics to 2014 Freedonia Group Study 2648 2010.
K. W.Haider K. G.McDaniel J. E.Hayes J.Shen US Patent 0021154 A1 2008.
Bayer Material Science CO2‐to‐Plastics Pilot Plant Chemicals‐technology.com Germany2011. Seehttp://www.chemicals‐technology.com/projects/bayer‐co2‐plastics(accessed August 2011).
CO2‐based degradable plastic project comes on stream in China’s Plastermart.com2009. Seehttp://www.plastemart.com/plastic‐facts‐information.asp?news_id=14439&news=CO2based‐degradable‐plastic‐project‐comes‐on‐stream‐in‐Chinas‐Hainan‐province(accessed August 2011).
Aresta M., 2010, Prepr. Symp.‐Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem., 55, 261
Nuclear Energy for Hydrogen Production(Ed.: K. Verfondern) Forschungszentrum Jülich Jülich Germany (2007).
Securing our energy future by efficiently recycling CO2into transportation fuels and driving the off‐peak wind market Windfuels2009.
G. Centi S. Perathoner ChemSusChem.2011 this issue.
Renewable Hydrogen Report International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy 2011. Seewww.iphe.net/docs/Renewable_H2_Rpt_040411.pdf(accessed August 2011).
Carbon Recycling International 2011. Seehttp://www. carbonrecycling.is(accessed August 2011).
Mitsui Chemicals 2011. See www.mitsuichem. com/csr/report/pdf/14_15_mk09en.pdf (accessed August 2011).
N. Alperowicz ChemWeek February 22 2010.
Aresta M., 2002, Environmental Challenges and Greenhouse Gas Control for Fossil Fuel Utilization in the 21st Century, 329
D. Bhattacharyya G. A. Campbell R. Rengaswamy D. H. Rasmussen Simulation Economics and Sensitivity Study of Ethanol Synthesis from CO2 presented at the 2007 AIChE Annual Meeting Salt Lake City2007 paper 567a.
P. Hall A Feasibility Study into the Formic Acid Economy EPSRC Report EP/D023653/1 2010.
Nippon GTL 2011. Seewww.nippon‐gtl.or.jp/pdf/gtl_test_07.pdf(accessed August 2011).
RCO2 2011. Seehttp://www.rco2.no(accessed August 2011).
Tohoku University of Technology 2011. Seehttp://www.tohtech.ac.jp/∼envis/kk/lab_hp/has_meg/lab/english/co/co2.htm(accessed August 2011).
J. Ralston The Sabatier Reaction Possible Solution to CO2Emissions PennEnergy 2011: See http://www.pennenergy. com/index/power/display/0723256773/articles/pennenergy/ugc/renewable/the‐sabatier‐reaction.html (accessed August 2011).
T. H. Fleisch The End of Stranded Gas: The Emergence of the Gas to Products Option Society of Petroleum Engineering (SPE) Distinguished Lecture 2007. See http://www.speca.ca/pdf/SPE‐TheoFleisch‐Jan07.pdf (accessed August 2011).
International DME Association 2011. See http://www.aboutdme.org (accessed August 2011).
S.‐H. Lee W. Cho T. Song Y.‐J. Ra Scale up Study of DME Direct Synthesis Technology presented at the 24th World Gas Conference Argentina2009. See http://www.igu.org/html/wgc2009/papers/docs/wgcFinal00745.pdf< (accessed August 2011).
International DME Association 2011. See: http://www.aboutdme.org/index.asp?bid=532&efg=1 (accessed August 2011).
S. E. Park personal communication.
Biorefineries: Adding Value to the Sustainable Utilization of Biomass International Energy Agency Paris2009.
M. Edward The Algal Industry Survey ‐ A White Paper Centre for Management Technology 2009. See: http://www.futureenergyevents.com/algae/survey (accessed August 2011).
W. Thurmond Drop‐In Fuels Biochems Markets and Forecasts Market Research Studies Houston2011.
W. Thurmond Five drop in fuels: the next generation Biofuels Int. March2009;
Five key strategies for algae biofuels commercialization Biofuels Int. June2009;
Algae. Advanced biofuel insight Biofuels Int. February2010.
National Algal Biofuels Technology Roadmap US Department of Energy Washington2010. See http://www.1eere.energy.gov/biomass/pdfs/algal_biofuels_roadmap.pdf (accessed August 2011).
B. Sims Amber: The Color of Money Biorefining Magazine September2010. See http://www.biorefiningmagazine.com/articles/94/amber‐the‐color‐of‐money (accessed August 2011).
Global Bioenergies 2011. See http://www.global‐bioenergies.com (accessed August 2011).
Mitsubishi Chemicals Holdings Co. 2011. See http://www.mitsubishichem‐hd.co.jp/english/csr/special/10/wg5.html (accessed August 2011).
Naturally Scientific 2011. See http://www.naturally‐scientific.com (accessed August 2011).