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大連化物所實現(xiàn)生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制備低碳天然氣

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2022-01-17 00:00:00

近日,大連化物所生物質(zhì)氫鍵選控與活化創(chuàng)新特區(qū)研究組(DNL06T2)路芳研究員團隊,實現(xiàn)了原生生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制備低碳天然氣。

天然氣是重要基礎(chǔ)化石能源之一,可作為發(fā)電、供熱和運輸?shù)娜剂?,也可用于生產(chǎn)甲醇等大宗化學(xué)品。與石油、煤炭相比,天然氣燃燒效率高,碳排放及污染物排放低。在當(dāng)前碳達峰、碳中和的國家戰(zhàn)略背景下,發(fā)展農(nóng)林廢棄物為原料合成天然氣技術(shù)路線,對于緩解天然氣供應(yīng)緊張、促進農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化和利用,具有重要的意義。

 

 

本工作中,該團隊發(fā)展了一種高效的催化氫解策略,可以直接轉(zhuǎn)化多種農(nóng)林廢棄物快速制備天然氣:通過精準(zhǔn)構(gòu)建Ni2Al3合金催化活性中心,促進原生生物質(zhì)大分子中碳-氧和碳-碳鍵的高效斷裂,在溫和條件下催化生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化制備天然氣,其中天然氣的碳收率可達93%,且符合管道天然氣的組成。全生命周期和經(jīng)濟評估分析表明,生物質(zhì)天然氣與化石天然氣相比,碳排放降低了30%左右,且通過初始?xì)鋲旱膬?yōu)化,0.1MPa氫壓條件下的碳排放僅為4.0MPa氫壓下的10%左右,而天然氣的成本價格為3000-4000元/噸。此外,利用該技術(shù)路線,有望實現(xiàn)從原生生物質(zhì)出發(fā),利用可再生氫氣等制備生物質(zhì)天然氣,再通過管道輸送將該天然氣用于工業(yè)、住宅、交通和發(fā)電等方面。該技術(shù)路線制備的天然氣能夠有效減少碳排放,且具有一定的經(jīng)濟競爭性,為生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化利用提供了新的技術(shù)路徑。

相關(guān)工作以“CatalyticProductionofLow-carbonFootprintSustainableNaturalGas”為題,于近日發(fā)表在《自然通訊》(NatureCommunications)上。該工作的第一作者是大連化物所博士后司曉勤和助理研究員盧銳,同時與大連化物所王峰研究員、王愛琴研究員、徐杰研究員等合作完成。上述工作得到國家自然科學(xué)基金,科技部重點研發(fā)計劃等項目的支持。

來源:中科院大連化物所

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