全球氣候變暖問題加劇，CCUS技術(shù)被看作是最具發(fā)展前景的解決方案之一。然而，這一技術(shù)目前最大困境在于成本太高?！霸谔疾都⒗门c封存全流程中，捕集分離的成本占約70%?！毙ゎ＝榻B，根據(jù)燃燒狀態(tài)不同，碳捕集目前主要有三種方式，分別是燃燒前脫碳、燃燒中脫碳和燃燒后脫碳。燃燒前脫碳（即前端脫碳）是指將煤氣化后將二氧化碳和氫分離，即煤制氫的過程。這種脫碳方式實際上最后我們?nèi)紵牟皇翘?，而是氫；燃燒中脫碳則主要是利用氧和碳生成二氧化碳的原理進行碳捕，但前提要求使用富氧而非空氣進行燃燒?！斑@兩種方式成本較高，能耗也較高，所以目前大部分采用的是燃燒后脫碳技術(shù)。”

　　據(jù)了解，燃燒后脫碳技術(shù)的常規(guī)方式是醇胺法，即用醇胺溶液先吸收煙氣中的二氧化碳，隨后再通過加熱再生的方式將捕集到的二氧化碳脫附收集?！氨M管這種方式吸附容量大，分離比高，但是脫附再生能耗大，從經(jīng)濟成本上來說不太劃算?！敝荑じ嬖V《科技周刊》記者，相比于化學(xué)吸收法，利用固體材料進行二氧化碳物理吸附近年來在碳捕集領(lǐng)域備受青睞。

　　7月中旬，南工大材料化學(xué)工程國家重點實驗室、化工學(xué)院王軍教授課題組合成自成型含鐵絲光沸石吸附劑，其突破性成果被《科學(xué)》（Science）雜志刊發(fā)?！昂突瘜W(xué)吸收不同，我們這項成果的捕集是物理作用，含鐵絲光沸石吸附劑在吸收二氧化碳后，很容易脫附解吸二氧化碳。相比于醇氨溶劑的逆反應(yīng)，成本更低?！弊鳛榇苏撐牡牡谝蛔髡?，周瑜解釋，這項成果所用到的沸石材料成本非常低，并且在合成后無需再成型，因此非常環(huán)保；此外，通常在分離過程中，實際氣體中都有水汽，有的吸附劑遇水不穩(wěn)定，大部分吸附劑的親水性導(dǎo)致分離二氧化碳時受水汽干擾嚴重。因此，常常需要先干燥再吸附，而含鐵絲光沸石吸附劑分離性能不受水汽干擾，且可以反復(fù)循環(huán)使用。

　　實驗顯示，團隊合成的含鐵絲光沸石吸附劑在室溫298 K、1個大氣壓條件下，其吸附量為219立方厘米每立方厘米，是迄今報道的最高值。更重要的是，所得材料對氬氣、氮氣、甲烷等表現(xiàn)出良好的篩分能力，其分離效率比工業(yè)基準13X沸石吸附劑高出多個數(shù)量級。就能耗而言，當下的工業(yè)基準13X沸石吸附劑在分離二氧化碳/甲烷(50/50)混合氣時，回收一公斤二氧化碳需要消耗0.97兆焦能量，而這種新型吸附劑每吸附一公斤二氧化碳僅需消耗0.7兆焦能量?！霸诩兌认嗤那闆r下，我們的吸附劑對二氧化碳的回收率大于95%，甲烷的回收率能從61.9%提升到96.9%?！蓖踯娬f。

　　“相較于氣液系統(tǒng)，氣固系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能耗低，降低碳捕集成本?！毙ゎ＝榻B，今年6月，東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院參與的國內(nèi)規(guī)模最大燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程成功投運，此項目中所用到的千噸級燃煤煙氣二氧化碳固體吸附工業(yè)驗證系統(tǒng)也正是利用碳酸鈉顆粒對二氧化碳進行吸附?！霸谶€原二氧化碳時，溶液氣化反應(yīng)時需要將溶劑加熱，因此能耗大，而顆粒加熱能耗則要低很多，成本也相應(yīng)下降?！毙ゎＵf。