電化學直接海洋捕集技術(eDOC),即基于電化學的海洋二氧化碳直接捕集技術,是一種新興的碳捕集方法,利用海水中碳濃度隨pH值變化的特性,通過電化學方法調節海水pH值,將二氧化碳析出為氣體進行捕集,海水恢復原有pH值后,海水可繼續從空氣中吸收二氧化碳。
二氧化碳是導致全球變暖的主要溫室氣體,在雙碳目標下,碳捕集技術因其能夠直接降低大氣中的二氧化碳水平而受到關注。但目前傳統碳捕集技術普遍面臨著高能耗、高成本的技術瓶頸,如燃燒后捕集技術僅適用于固定碳源,直接空氣捕集(DAC)技術成本較高,難以滿足大規模工業應用的需求。
海洋是地球上最大的碳匯體,其二氧化碳主要來自空氣中的二氧化碳溶解。海水中總二氧化碳濃度顯著高于大氣濃度,且海洋可自然完成從大氣中吸收二氧化碳的過程,相比于直接空氣捕集技術,直接海洋捕集技術具有低成本、低能耗、高效率等優勢。目前直接海洋捕集技術多基于電化學pH擺動法,分為電化學直接法、電化學間接法兩大類。
根據新思界產業研究中心發布的
《“十五五”期間電化學直接海洋捕集技術(eDOC)行業發展環境預測及投資策略分析研究報告》顯示,目前電化學直接海洋捕集技術處于示范階段,未實現大規模、商業化應用。全球電化學直接海洋捕集技術相關企業包括美國Captura、挪威Equatic、荷蘭SeaO、碳能科技(北京)有限公司和廣東大唐國際潮州發電有限責任公司等。
碳能科技與廣東大唐聯合研制的電化學海洋碳捕集試驗裝置工藝簡單、工作條件溫和,已通過中國石油和化學工業聯合會現場考核,這一突破標志著我國電化學直接海洋捕集技術將從實驗室走向實際應用場景。
電化學直接海洋捕集技術還具有能高效利用可再生清潔能源的優勢。海上風電是可再生能源的重要組成,在海洋強國建設背景下,深遠海海上風電開發潛力巨大,但深遠海海上風電離岸距離遠、電力輸送成本較高。電化學直接海洋捕集技術能夠有效消納深遠海海上風電設施產生的綠色電力,有助于實現海洋循環經濟的閉環發展。
新思界
行業分析人士表示,電化學直接海洋捕集技術適用于海上風電、海水淡化等海洋產業集聚區,在實現大規模碳捕集的同時,生產出綠氫等高價值副產品。憑借高效率、低成本、捕集效率高、緩解海洋酸化、消納可再生能源等優勢,電化學直接海洋捕集技術展現出廣闊應用前景,但目前該技術商業化規模較小,我國有望于2030年前實現工業化。
關鍵字: