東芝開發碳回收技術 二氧化碳轉化率提高60倍
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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