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【双语资讯】早稻田大学:发现可在100℃下将二氧化碳转化为一氧化碳的新材料和新工艺

摘   要:早稻田大学理工学术院关根泰教授带领的研究小组阐明了可以在低至100℃的温度下(以往需要700℃以上)将二氧化碳化学转化为一氧化碳的新材料和新工艺。面向2050年碳中和目标,减少化石资源使用和二氧化碳排放被寄予厚望。在这种情况下,如果能以回收的二氧化碳为原料,利用从可再生能源中提取的氢气来制造化学产品,将实现二氧化碳的循环利用,减少化石资源消耗。通过本技术,可以实现在可再生能源过剩时按需回收二氧化碳并大幅减少热损失的工艺。

关键字:二氧化碳循环利用、一氧化碳、可再生能源、低温反应、钌金属微粒、碳中和

 

 

 

 要点
  • 面向2050年碳中和目标,减少化石资源使用和二氧化碳排放被寄予厚望。

  • 阐明了一种可以在低至100℃的温度下(以往需要700℃以上),将二氧化碳化学转化为一氧化碳的新材料和新工艺。

  • 通过本技术,可以实现在可再生能源过剩时按需回收二氧化碳并大幅减少热损失的工艺。

 

 

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先行研究

 

使回收的二氧化碳与来自可再生能源的氢气反应生成一氧化碳(化学产品原料)的反应由下式表示,该反应便是众所周知的逆水煤气变换反应。

回収した二酸化炭素を原料として、再生可能エネルギー由来の水素を反応させて化学品の原料である一酸化炭素を作る反応は、以下の式で表され、逆水性ガスシフト反応と呼ばれるよく知られた反応です。

 

CO2+H2→CO+H2O

 

该反应虽然乍看简单,但实际上是需要高温的吸热反应,传统工艺都需要700℃以上的高温环境,并通过催化反应进行。该工艺下,高温成为瓶颈,难以使用可再生能源按需驱动。

一見簡単そうに見えるこの反応ですが、吸熱反応であるため高い温度を必要とし、従来は700度以上の温度域で触媒反応により実施されてきました。この際の高い温度がネックとなり、オンデマンドで再生可能エネルギーを利用しての駆動は難しいものでした。

 

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表情
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