تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول

يتطلب إنتاج الهيدروجين استهلاك طاقة. في الوقت الحالي، هناك مشكلة خطيرة في تخزين الطاقة المولدة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية في الصين. يمكن استخدام الكهرباء لإنتاج الهيدروجين، وفي آيسلندا، يتم استخدام طاقة المد والجزر لتوليد الكهرباء التي بدورها تُستخدم لإنتاج الهيدروجين

في الوقت الحالي، تقع معظم مشاريع تصنيع الميثانول على نطاق كبير ومشاريع تحويل الميثانول المستخلص من الفحم إلى الأوليفينات في المناطق الداخلية للبلاد، فهل هناك طرق مناسبة؟

أنجز معهد شانغهاي للبحوث المتقدمة بالتعاون مع مجموعة هوايي في شانغهاي مشروعًا تجريبيًا لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر عملية الهدرجة. المؤلف/المصدر: تاريخ النشر: 12 يوليو 2016، عدد المشاهدات: 7. خلال العامين الماضيين، قام معهد شانغهاي للبحوث المتقدمة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بالتعاون مع مجموعة هوايي في شانغهاي بتطوير تقنيات صناعية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر عملية الهدرجة. استنادًا إلى اختبارات الأنابيب الفردية التي أُجريت لمدة تقارب 1200 ساعة متواصلة، أنجز فريق البحث والتطوير وقسم التصميم مؤخرًا إعداد حزمة التقنيات الخاصة بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول بمعدل 100 إلى 300 ألف طن سنويًا. يمكن من ناحية استخدام ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين لتصنيع الميثانول، وذلك عن طريق استخدام ثاني أكسيد الكربون كمادة خام في الصناعات الكيميائية، مما يسمح بإعادة استخدام مصادر الكربون والهيدروجين ； من ناحية أخرى، يمكن ربطه بإنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي للطاقة المتجددة وصناعة الكلور والقلويات، لتحقيق تخزين موارد الهيدروجين. أثارت هذه العملية في وقت من الأوقات نقاشًا واسعًا على مستوى العالم حول “اقتصاد الميثانول”， لكن حاليًا يوجد مشكلة في محفزات تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول، وذلك بسبب انخفاض معدل التحويل والقدرة على الاختيار. لذلك، تعمل بعض الشركات والمؤسسات البحثية في الداخل والخارج، مثل شركة توبسو الدنماركية، وشركة كانساي للطاقة اليابانية، وشركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة، وشركة لوشه الألمانية، والمعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا، على تطوير محفزات فعالة وتقنيات متعلقة بها. بدعم من خطة الدعم التكنولوجي التابعة لوزارة العلوم والتكنولوجيا، ومشروع الأبحاث النووية الاستراتيجية التابع لأكاديمية العلوم الصينية، بالإضافة إلى المشاريع الرئيسية التي تدعمها لجنة العلوم في مدينة شانغهاي، تمكن فريق معهد شانغهاي للأبحاث المتقدمة، من خلال دراسة آليات تفعيل غاز ثاني أكسيد الكربون بعمق، من حل المشاكل الرئيسية في عملية إنتاج العوامل المحفزة على نطاق واسع. كما تمكن الفريق، من خلال التعاون مع مجموعة هوايي في شانغهاي، من تحقيق تشغيل سلس للعمليات الإنتاجية على نطاق تجريبي. في الوقت الحالي، تم إعداد مجموعة التقنيات الخاصة بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول بمعدل 100 إلى 300 ألف طن سنويًا، وقد تمت الموافقة عليها من قبل لجنة الخبراء، مما يجعلها جاهزة للاستخدام التجاري على نطاق واسع. حتى الآن، تم تقديم **10 طلبات للحصول على براءات اختراع** فيما يتعلق بهذه التقنية، كما أن أداء المحفزات ونتائج الاختبارات التي أُجريت على الأنابيب الفردية تتجاوز المستويات المذكورة في التقارير الحالية. سيساعد ذلك في تسريع عملية تطوير تقنية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عبر الهيدروجين، ويوفر حلاً محتملاً لاستغلال موارد ثاني أكسيد الكربون في بلادنا.

عقد معهد شانشي للكيماويات الفحمية اجتماعًا لمناقشة التقدم المحرز في بحوث المشروع الخاص بالتكنولوجيا القائمة على الفحم في مقاطعة شانشي، والمتعلق بـ “التحويل الكيميائي لثاني أكسيد الكربون لإنتاج منتجات ذات قيمة مضافة عالية”. المؤلف/المصدر: تاريخ النشر: 12 يوليو 2016، عدد المشاهدات: 3. في 23 يونيو، نظم معهد شانشي للكيماويات الفحمية هذا الاجتماع. ترأس الاجتماع كل من الباحث وانغ جونوي، المسؤول عن المشروع، والباحث تان ييشنغ، أحد أبرز العلماء. شارك في الاجتماع مسؤولون من دائرة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة شانشي، بالإضافة إلى جامعة شانشي ومجموعة لوآن وغيرها من الجهات المشاركة. تحدث أولاً غوو جيو لين، رئيس قسم التنمية الاجتماعية في دائرة العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة شانشي، حيث أكد على الأهمية الكبيرة لتحويل ثاني أكسيد الكربون واستخدامه في تعزيز التنمية الاقتصادية المنخفضة الكربون في مقاطعة شانشي، وأعرب عن أمله في أن يساهم معهد شانشي للكيماويات في تنفيذ إجراءات خفض الانبعاثات الكربونية. بعد ذلك، قدم كل من مديري المشاريع التابعة لمشروع “التحويل الكيميائي لثاني أكسيد الكربون لإنتاج منتجات ذات قيمة مضافة عالية” تقريرًا مفصلاً عن التقدم المحرز في المشاريع التي يتولون إدارتها. تم إجراء اختبار على أنبوب واحد بسعة 5 لترات في مجال تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول عن طريق الهيدروجينة، حيث بلغت نسبة تحويل ثاني أكسيد الكربون 50%، بينما بلغت نسبة انتقائية تكوين الميثانول أكثر من 80% ； تم استخدام ثاني أكسيد الكربون في تصنيع البولي يوريثان، مما سمح بتصنيع عدة أنواع من الكربونات الحلقية. كما تم تطوير طريقة لتصنيع البولي يوريثان باستخدام المادة الأولية المسبقة التجميع. وقد بلغت قوة شد البولي يوريثان غير القائم على الإيزوسيانات ما بين 10 إلى 40 ميجا باسكال، بينما بلغت نسبة الإطالة ما بين 10% إلى 180% ； في الهيدروكربونات الألكانية المركبة، تزيد نسبة i-HC إلى t-HC عن 80% ； تزيد نسبة تثبيت الكربون في إنتاج كربونات المغنيسيوم المائية عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون عن 93%. كما ناقش خبراء المشروع مثل ما جووتشانغ وتشنغ فانغتشين ولياو هونغتشيانغ وشين وينزونغ بالتفصيل القضايا المحددة في أبحاث المشروع مع الباحثين، وقدموا العديد من الآراء والاقتراحات القيمة، مشجعين الجميع على الاهتمام بالتكامل مع السوق أثناء إنجاز المهام البحثية، والعمل بجد على تعزيز تطبيق نتائج الأبحاث في الصناعة. بعد الاستماع إلى التقرير، أعرب غو جيو لين عن رضاه عن التقدم الجيد الذي تم إحرازه في المشاريع المختلفة، وأشاد بعمل معهد شانشي للكيماويات الفحمية في مجال تحويل ثاني أكسيد الكربون واستخدامه، كما اقترح إجراء تحليل أكثر دقة وشمولاً للمشاكل التقنية التي تواجه تنفيذ المشاريع، من أجل تقديم حلول عملية في أقرب وقت ممكن لتحويل ثاني أكسيد الكربون واستخدامه بتكلفة منخفضة وعلى نطاق واسع. أعرب جيانغ دونغ، مدير قسم تطوير التكنولوجيا في معهد شانشي للكيماويات الفحمية، عن شكره لقادة دائرة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة شانشي والخبراء المعنيين على الاقتراحات القيمة التي قدموها بخصوص المشروع، كما أشاد بشكل كبير بالاجتماع الذي نظمه معهد شانشي للكيماويات الفحمية لأول مرة لمناقشة التقدم المحرز في المشاريع الكبرى في مجال العلوم والتكنولوجيا في المقاطعة. أكد أنه في بحوث المشاريع، يجب التركيز ليس فقط على استكشاف التقنيات وتحسينها، بل أيضًا على تلخيص المستجدات الحالية وفهم القضايا الأساسية، من أجل ضمان سير المشروع بسلاسة.

غير موثوق. يمكن النفخ. لكن القيمة الحقيقية ربما لا تكون كذلك. ما لم يكن الهيدروجين مجانيًا. التخلص من الكهرباء خيار جيد، فما مقداره؟

إذا ارتفع ضريبة الكربون وانخفضت تكلفة الكهرباء بالإضافة إلى التعويضات، فسيصبح الوضع أفضل بكثير. فيما يتعلق بتقليل انبعاثات الكربون، تسعى دول العالم جميعًا إلى إيجاد حلول اقتصادية، ولا تزال في مرحلة البحث حتى الآن