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東芝開發碳回收技術 二氧化碳轉化率提高60倍

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2021年3月30日
CO2電催化劑電極堆(CO2 electrocatalyst electrode stack)技術在環境溫度下,每年可轉換多達1.0噸的CO2,而其安裝空間僅約C5信封的大小。
 
東芝公司(Toshiba)已開發出世界上最有效的電催化劑技術,可將二氧化碳轉化為一氧化碳,一氧化碳可作為燃料和化學原料。該電催化劑的安裝面積約為C5信封(162 x 229 mm)的大小,在室溫下運行,每年可處理多達一噸的CO2。利用堆疊CO2電催化劑電極的專有技術,可以顯著提高處理速度和轉化率。
 
東芝專有的堆疊技術,消除了堆疊電解池而減慢處理速度,並顯著提高了CO2轉化率。由於這種新方法提高了單位面積的處理速度,因此可以應用於空間有限的位置。例如,一個每天排放200噸CO2的焚化廠將需要2,000m2的安裝面積,大約是5個籃球場的面積。迄今為止的測試還表明,該堆棧可以按比例放大,這是更接近於商業化的主要因素。
 
東芝在2021年3月22日至24日日本電化學學會第88屆會議上,介紹該技術的詳細信息。


圖、新CO2電解堆CO2轉化率

東芝通過推進電力到化工(P2C)的技術(通過使用可再生能源產生的剩餘電能,通過電化學反應對CO2進行循環利用),促進了鋼鐵和化工等行業的脫碳和減少工業CO2排放。
 
二氧化碳再循環技術主要安裝於現有工廠中。因此,實際應用需要在有限空間內建造的設施,但仍可以處理大量的CO2高的排放量。東芝開發了獨特的催化電極,可顯著提高電流密度,這是CO2吞吐量的指標。
 
東芝通過在電解池內部結合了冷卻機制的新型CO2電解堆結構,克服了這個問題:在電極之間的冷卻通道可防止在CO2轉化過程中產生熱量和反應停滯。冷卻流路可以設計成與發熱量匹配,這意味著該解決方案可以根據應用在更大的電池和電池疊層中使用。
 
對電極面積為100cm2的四個電池的CO2電解堆進行原型設計和驗證,發現可以有效地消除熱量的產生,並實現了更高的60 NL / h * 5的CO2處理速度(每年最大1t-CO2)。
 
東芝將促進二氧化碳電解煙囪技術的擴大規模和系統演示,以期在2020年代後期商業化使用可再生能源回收二氧化碳的P2C技術的商業化。(720字;圖1)
 

參考資料: 
Toshiba’s carbon recycling technology realizes world’s highest CO2 conversion speed. Carbon Capture Journal, 2021/3/25. 


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