「重点论文推荐」我国化石能源固碳利用新途径探索及研究

我国化石能源固碳利用新途径探索及研究

论文概要

为了实现我国2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标，研发切实可行的CO2减排路径是我国各界研究学者广泛关注的焦点。笔者分析了我国实现碳中和的主要技术途径，提出一种化石能源固碳利用的新途径，即将化石能源在利用过程所产生的CO2直接转化为CO2固定量最高的稳定固体产物1，3，5-均三嗪三醇（C3H3N3O3,简称三嗪醇），过程中释放的能量和剩余氢可作为清洁能源利用。这种利用技术途径可以实现化石能源能量和元素成分的同时高效利用，不仅减排了CO2温室气体，还可提高化石能源总的利用效率，可以成为实现我国碳中和目标经济可行的技术途径之一。

作者简介

朱维群（1961-），男，山东菏泽人，博士，教授，长期在高校从事化学工艺及产品的研究与开发。近年来主要进行燃煤烟气污染物干式高效脱除技术和二氧化碳固定利用方面的研究开发，逐步形成了一套创新的大气净化产业技术理论体系。经过多年的理论和技术攻关，《大气净化产业新技术开发》一书已由出版社预约出版，已申请国家发明专利十余项。该课题的部分项目已列入2017年山东省科技重点研发计划。E-mail: zhuwq@sdu.edu.cn。

主要内容

认为，要实现我国2030年前碳达峰和2060年前碳中和的目标，我国需要付出比发达国家更大的努力。从碳达峰到碳中和，发达国家过渡期有50～70 a的时间，而我国只有30 a的时间，能源和经济转型、CO2和其他温室气体减排的速度和力度都要比发达国家大得多。

首先，笔者分析了实现碳中和的技术路径，将低碳排放技术大致分为3类，源头控制的“无碳技术”，即绿色能源技术；过程控制的“减碳技术”，即现有工业过程的节能减排技术；末端控制的“去碳技术”，即捕集封存利用CO2技术（CCS/CCUS)。

其次，笔者提出了将化石能源的能量和物质同时高效利用的科技开发路线，即化石能源（煤、石油、天然气）在能量释放后将所产生的CO2直接转化为CO2固定量最高的稳定固体产物1,3,5-均三嗪三醇（C3H3N3O3，简称三嗪醇），过程中释放的能量和剩余氢作为清洁能源进行利用，从而实现化石能源能量和元素成分的同时高效利用，形成化石能源固碳利用的能源工业路线。

第三，笔者详细分析了化石能源固碳利用新途径的诸多优势，并提出了适合化石能源固碳利用技术路线的部分应用场景。

笔者提出的这种化石能源固碳利用新途径，不仅可减排CO2温室气体，还可提高化石能源总的利用效率，综合经济效益更好。同时，三嗪醇固碳产品还可以继续开发得到一类低成本、低碳排放、低内能的三嗪类高固碳材料。因此，认为是我国实现碳中和目标一条经济可行的能源和材料技术路线。

主要图表

图1 化石能源固碳利用的能源工业路线示意图

图2 化石能源的固碳技术利用原理

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