跳动城乡网CCU(碳捕获和利用)捕获CO 2并将其转化为有用的化合物，对于快速过渡到碳中和社会至关重要。 C(碳捕集与封存)仅涉及CO 2封存，由于其工艺相对简单、运行成本较低，已经进入商业化初期阶段，而CCU由于转化过程和技术的复杂性，仅处于研究层面的探索。化合物的生产成本高。
韩国科学技术研究院清洁能源研究中心的 Lee Ung 博士团队开发了一种新型 CCU 工艺，可将 CO 2转化为甲酸。甲酸是一种有机酸，是一种高价值化合物，用于皮革、食品和制药等多种行业。
目前甲酸保持着每年约100万吨的巨大市场消耗量，由于其作为氢载体的潜在用途，预计未来将增长。此外，与其他基于 CCU 的化学品相比，它具有更高的生产效率，因为它可以由单一 CO 2生产分子生产。
研究团队选择了在介导甲酸生产反应的各种胺类中表现出最高CO 2转化率的1-甲基吡咯烷，并优化了含有钌(Ru)基催化剂的反应器的操作温度和压力，从而提高了CO 2转化率达到目前 38% 水平的两倍多。
为了解决从空气或废气中分离CO 2以及甲酸纯化过程中能耗过高和甲酸分解的问题，该团队开发了一种同步捕获-转化工艺，可以直接转化胺中捕获的CO 2 ，而不需要将其分离。
使用碳捕获和利用 (CCU)转化新开发的二氧化碳 (CO 2 ) 生产甲酸的工艺流程图(上图)以及中试规模工艺验证数据(下图)。图片来源：韩国科学技术研究院
因此，与传统甲酸生产相比，他们将甲酸生产成本从每吨约 790 美元大幅降低至每吨 490 美元，同时减少了 CO 2排放。
为了评估所开发的甲酸生产工艺的商业化潜力，研究团队建造了世界上最大的中试工厂，能够每天生产10公斤甲酸。
以往的CCU研究都是在实验室小规模进行，没有考虑大规模生产所需的产品纯化过程。然而，研究团队开发了最大限度减少腐蚀和甲酸分解的工艺和材料，并优化了操作条件，成功生产了纯度超过 92% 的甲酸。
该团队计划到 2025 年完成每天 100 公斤的中试工厂，并进行工艺验证，目标是到 2030 年实现商业化。100 公斤中试工厂的工艺验证取得成功，预计将能够运输和销售给有需求的公司。
Lee Ung 博士表示：“通过这项研究，我们确认了将 CO 2转化为甲酸的工艺的商业化潜力，考虑到大多数 CCU 技术都是在实验室规模进行的，这是一个巨大的突破。”
他进一步表示，希望通过加速CCU的商业化进程，为实现国家碳中和目标做出贡献。
