Forest CUMP研究项目已经找到了一种方法,可以减少对化石原料的依赖,以生产日常塑料中使用的聚丙烯和聚乙烯原料。
芬兰VTT技术研究中心和LUT大学的科学家参与了一个为期三年的研究项目,他们找到了一种方法,可以捕获森林工业在垃圾焚烧过程中产生的二氧化碳,并将其转化为聚丙烯和聚乙烯 —— 用于制造普通日常塑料产品的原材料。
聚丙烯和聚乙烯目前主要由化石资源生产。“我们通过试点活动和模型研究了生物二氧化碳回收链如何适应现有的石化工厂和关键基本塑料的生产。VTT的研究教授Juha Lehtonen说:“为了用可再生能源快速而显著地替代化石原料,技术需要适应目前现有的生产设施。”
研究探索适应石化工厂使用捕获的二氧化碳
这项名为Forest CUMP的研究深入研究了从二氧化碳和绿色氢中生产可再生塑料原料的不同技术和机制。为了使可再生原料快速有效地取代化石原料,这些技术必须与当今的工业基础设施兼容。考虑到碳氢化合物分离设备的高成本和长寿命,将可再生工艺与现有基础设施结合起来是有意义的。
“我们的研究表明,低温费托工艺在技术上和经济上都是生产可再生聚合物(如聚乙烯和聚丙烯)的一种有前景的替代方法。我们可以在现有的石化工艺中直接使用费托石油油作为上述塑料的原料,而无需对现有的石化设备(例如蒸馏和分离工艺或蒸汽裂解)进行重大额外投资,”Lehtonen教授在VTT发布的媒体声明中补充道。
他进一步指出,通过甲醇合成或高温费托工艺等替代途径生产必要的碳氢化合物,将需要对新的生产设施进行大量投资。
北欧国家在可再生碳原料方面具有独特的潜力
包括芬兰在内的北欧国家拥有大量的生物二氧化碳储备,可以取代化石碳原料。这种潜力来自于大量的、相对容易获得的生物基二氧化碳来源,特别是来自森林工业设施。这种浓缩的可再生二氧化碳源在欧洲其他地方并不常见,这使芬兰和北欧地区处于独特的地位。
芬兰森林工业集团Metsä集团碳捕集计划的项目经理Kaija Pehu-Lehtonen表示,捕集木材产生的二氧化碳为芬兰发展新的工业价值链提供了一个重大机遇,同时减少了对化石原料的依赖。在Forest CUMP项目中进行的实验和试点工作为使用二氧化碳作为塑料原料提供了宝贵的见解。
凭借稳定的、全年的生物基二氧化碳供应,芬兰的能源和氢基础设施装备齐全,可以支持向可再生能源和氢的过渡,具有利用可再生能源通过水电解大规模绿色制氢的巨大潜力。
最新研究表明,将1000万吨生物二氧化碳转化为可再生产品将需要约60太瓦时的可再生电力,约占芬兰年用电量的70%。
处理1000万吨二氧化碳和100万吨氢气可以生产300万吨柴油,相当于芬兰一年的消耗量。芬兰拥有3000万吨的大型生物基二氧化碳源,拥有工业规模生产的原材料和基础设施。因此,Forest CUMP研究的重点不是燃料,而是捕获生物基二氧化碳,用于耐用的聚合物产品。
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