Thread Content
آکادمی علوم چین اخیراً اعلام کرد که در دو سال گذشته، موسسه تحقیقات پیشرفته شانگهای زیرمجموعه آکادمی علوم چین، با همکاری گروه هوایی شانگهای، به توسعه فناوری صنعتی تبدیل دیاکسید کربن به متانول پرداخته است. پس از انجام آزمایشهای مداوم در یک لوله به مدت نزدیک به ۱۲۰۰ ساعت، تیم تحقیقاتی و بخش طراحی اخیراً مجموعه فنی لازم برای تولید ۱۰ تا ۳۰ هزار تن متانول از دیاکسید کربن در سال را تهیه کردهاند. تاکنون، ۱۰ درخواست برای دریافت حق اختراع مربوط به این فناوری ارائه شده است؛ عملکرد کاتالیزورها و نتایج آزمایشهای انجام شده با این روش، فراتر از سطحی است که تاکنون گزارش شده است. دیاکسید کربن عامل اصلی گرمایش جهانی است، اما کاربردهای گستردهای به عنوان ماده خام صنعتی دارد. جذب و ذخیره سنتی کربن، تنها دیاکسید کربن را در خود ذخیره میکند و امکان استفاده مجدد از آن را فراهم نمیسازد ； علاوه بر این، سرمایهگذاری زیادی لازم است و سود حاصل بسیار کم است. بنابراین، توسعه فناوریهای جمعآوری و استفاده مجدد کربن به یک موضوع محوری تبدیل شده است. تبدیل انرژی تولید شده از منابع تجدیدپذیر و دیاکسید کربن به متانول، برای ساخت سوخت حملونقل کمکربن، راهحلی مؤثر است. این فناوری امکان جمعآوری کربن و ترکیب آن با هیدروژن و اکسیژن برای ساخت متانول را فراهم میکند؛ پس از سوختن متانول، دوباره به کربن، اکسیژن و هیدروژن تبدیل میشود و به این ترتیب یک چرخه پایدار از انرژی تمیز سبز ایجاد میگردد. طبق گفتهها، تولید متانول از دیاکسید کربن میتواند سه مزیت صنعتی به همراه داشته باشد: اول، بازیابی هیدروژن و گاز سنتزی از فرآیندهای تولید صنعتی، و واکنش آنها با دیاکسید کربن برای تولید متانول؛ این کار باعث افزایش ارزش محصول و کاهش انتشار گازهای گلخانهای میشود. دوم، افزایش نرخ استفاده از نیروگاهها؛ با استفاده از انرژی الکتریکی اضافی ناشی از عدم تطابق بین عرضه و تقاضا، آب را از طریق الکترولیز به هیدروژن تبدیل کرده و آن را با CO2 برای ساخت متانول استفاده میکنند. این روش نه تنها باعث کاهش پیکهای مصرف و افزایش نرخ استفاده از تجهیزات میشود، بلکه استحکام شبکه برق را نیز افزایش داده و انتشار گازهای گلخانهای را کاهش میدهد. سوم این است که از انرژیهای تجدیدپذیر برای تولید هیدروژن استفاده شود و دیاکسید کربن به متانول تبدیل گردد تا سوختی با کربن کم برای حملونقل به دست آید که هیچ گونه انتشار گازهای گلخانهای نداشته باشد. از یک سو، سنتز متانول از دیاکسید کربن و هیدروژن، امکان استفاده از CO2 به عنوان ماده خام صنعتی را فراهم میکند و منجر به استفاده مجدد از منابع کربنی-هیدروژنی میشود ； از سوی دیگر، میتوان آن را با تولید هیدروژن از طریق الکترولیز در صنایع انرژیهای نو و صنعت کلر-قلیا پیوند داد تا ذخیرهسازی منابع هیدروژن ممکن شود. این فرآیند، زمانی منجر به بحثهای گستردهای در سراسر جهان درباره «اقتصاد متانول» شد؛ اما در حال حاضر کاتالیستهای مورد استفاده برای تولید متانول از دیاکسید کربن، دارای بازدهی و انتخابپذیری پایینی هستند. به همین دلیل، شرکتها و موسسات تحقیقاتی مختلف در سراسر جهان، مانند Haldor Topso در دانمارک، Kansai Electric Power و Mitsubishi Heavy Industries در ژاپن، Lurgi در آلمان، و KOREA Institute of Science and Technology (KIST) در کره جنوبی، مشغول توسعه کاتالیستهای با کارایی بالاتر و فناوریهای مرتبط با آنها هستند. با حمایت از برنامههای پشتیبانی فناورانه وزارت علوم و فناوری، پروژههای راهبردی هستهای آکادمی علوم چین، و پروژههای کلیدی کمیته علوم شهر شانگهای، تیم آکادمی تحقیقات پیشرفته شانگهای، بر اساس مطالعات عمیق درباره مکانیسم فعالسازی CO2، مشکلات کلیدی مربوط به فرآیند تولید انبوه کاتالیستها را حل کرد؛ همچنین از طریق همکاری با گروه هوایی شانگهای، موفق شد فرآیند آزمایشی را به طور کامل و بدون مشکل اجرا کند. در حال حاضر، بسته فنی تولید متانول از دیاکسید کربن با ظرفیت ۱۰۰ تا ۳۰۰ هزار تن در سال تهیه شده و توسط گروه کارشناسی مورد ارزیابی قرار گرفته است؛ بنابراین شرایط لازم برای پیادهسازی آن به صورت تجاری فراهم شده است. شرکت میتسویی کمیکال ژاپن در سال ۲۰۰۹، مبلغ ۱۶ میلیون دلار را صرف ساخت اولین تجهیزات آزمایشی جهان برای تولید متانول از دیاکسید کربن با ظرفیت ۱۰۰ تن در سال کرد و موفق شد. این پیشرفتهای برجستهترین دستاوردها در تبدیل دیاکسید کربن به متانول، از میان اخبار منتشرشده، هستند. در حال حاضر، تنها پروژه صنعتی جهان برای تولید متانول از دیاکسید کربن از طریق هیدروژناسیون، فناوری ETL است که توسط شرکت «کاربن ریسایکلینگ اینترنشنال» (Carbon Recycling International، CRI) توسعه یافته است. این فناوری، دیاکسید کربن موجود در آلایندههای صنعتی را استخراج کرده و سپس متانول تولید میکند؛ این روش هم به کاهش انتشار گازهای گلخانهای کمک میکند و هم راههای جدیدی برای کسب درآمد برای شرکتها فراهم میسازد. اولین کارخانه متانول جهان، که این شرکت به همراه کانادا ۵ میلیون دلار در ساخت آن سرمایهگذاری کردهاند، در ایسلند وارد فاز تولید تجاری شده است. این دستگاه برای سنتز متانول از دیاکسید کربن و هیدروژن، در سال ۲۰۱۲ توان تولید متانول را ۱۳۰۰ تن در سال داشت و در سال ۲۰۱۴ این توان به ۴۰۰۰ تن در سال افزایش یافت. متانول قابل تجدید تولید شده توسط شرکت Carbon Cycle International، برای بازار اروپا در نظر گرفته شده است؛ نام ثبتشده آن Vulcanol است و میتوان آن را با بنزین مخلوط کرد تا به عنوان سوخت زیستی استفاده شود. تولید متانول از دیاکسید کربن به عنوان یک فناوری جدید، نیازمند حمایت و تشویق ** است. کارشناسان پیشنهاد میکنند که **سیاستهایی برای تشویق استفاده از سوختهای پاک وضع شود؛ مانند افزایش مالیات بر انتشار دیاکسید کربن و PM2.5، فراهم کردن تسهیلات برای تأیید پروژههای سرمایهگذاری، و ارائه کمکهای لازم برای تجهیزات نمونه اولیه.** در تاریخ ۳ ژوئیه ۲۰۱۵، گروه صنعتی جیلی در استان ججیانگ چین (که به اختصار «گروه جیلی» نامیده میشود) اعلام کرد که قصد دارد مبلغ چهار میلیون و پانصد و پنجاه هزار دلار را در شرکت بینالمللی بازیافت کربن ایسلند سرمایهگذاری کند. این برنامه سرمایهگذاری به صورت گامبهگام اجرا خواهد شد و در طی سه سال پس از اولین سرمایهگذاری، سهام بیشتری در شرکت کاربن سرکلچر اینترنشنال خریداری خواهد شد. گروه ژیلی به یکی از سهامداران مهم شرکت بینالمللی چرخه کربن تبدیل خواهد شد و اعضای هیئت مدیره را نیز منصوب خواهد کرد. گروه ژیلی و شرکت کاربن سرکولیشن اینترنشنال مایل به همکاری هستند تا فناوری تولید سوخت متان تمیز را در چین گسترش دهند و در عین حال، خودروهای سوختزنی با متان ۱۰۰٪ را در چین، ایسلند و سایر نقاط جهان توسعه داده و مورد استفاده قرار دهند. هر دو طرف بر این باور هستند که متانول، به عنوان یک سوخت تمیز و پایدار، نقش روزافزونی در چین، اروپا و حتی سراسر جهان خواهد داشت.