二氧化碳洗涤器：将二氧化碳转化为草酸

二氧化碳洗涤器消除发电厂的排放物

到现在为止，二氧化碳被泵入海洋或深埋入地底。由于费用和碳足迹影响，工厂一直不愿意在设备中加入二氧化碳洗涤器。

如果我们可以捕获二氧化碳并将它转化为有用的东西呢？S. Komar Kawatra和他的学生们接受了跳战并且取得了一些成果。

由密歇根理工大学工程化学教授Kawatra领导的团队，包括他的博士生Sriram Valluri和Victor Claremboux，还有本科生Sam Root，设计了一个二氧化碳洗涤器。他们现在正在研究将二氧化碳转化为草酸，一种在许多食物中天然含有的化学物质。

Root和Valluri受邀出席矿业、冶金和勘探学会年会（the Society of Mining, Metallurgy and Exploration's annual meeting），介绍他们的研究。

草酸在工业上被用于从矿体上萃取稀土元素。而稀土元素被用于制造电子产品，比如说手机。稀土元素目前在美国不产出，而中国出产90%以上的稀土。通过在美国国内生产草酸，让美国有利地提取稀土元素成为可能，这对国家安全十分重要，Kawatra说。

二氧化碳洗涤器如何工作

研究团队在密歇根理工大学的蒸汽动力厂安装了一个二氧化碳洗涤器，并正在试点工厂用真正的烟气进行试验。

蒸汽动力厂排放的气体中有8%的二氧化碳。目前化学工程师们的洗涤器能使该含量降至4%，他们的目标是把二氧化碳含量降到2%以下。

“达到2%以下，我们很高兴，”Kawatra说，“降到1%以下，我们会非常高兴。”

这是真正有可能实现的。“我们在实验室中已经将含量将至0%了。”Valluri说明道。

在蒸汽动力厂，他们从锅炉主排气管道中采集了排放气体样品。这些废气从300-350华氏度的燃烧器中来。样品被压缩通过去除固体颗粒的过滤器，之后在进入洗涤塔之前通过一个冷却单元。

吸收二氧化碳的苏打粉

碳酸钠溶液被泵入11层高的洗涤塔顶部。烟气从塔底冒上来。当烟气移动到顶端，碳酸钠，或者苏打粉，将去除气体中的大部分二氧化碳。Kawatra和他的学生们时常监测二氧化碳的含量。

“最大的困难是气流中浮动的气体含量，”Valluri说。团队成员Root补充道：“需要一个串级控制系统来检测二氧化碳并据此调整洗涤溶液的量。”

“我们的下一个挑战是洗涤器可以扩展到什么规模，还有我们可以用二氧化碳来做什么。”Valluri说。这与Valluri和Claremboux的另外一个项目紧密相连，将二氧化碳转化为有用的工业产品。他们已经可以在实验室规模上利用二氧化碳制造草酸了。

校友支持研究

John Simmons，一位密歇根理工大学化学工程学院的校友，也是位于北达科他州Carbontec Energy in Bismarck公司的董事长，十分支持Kawatra的研究。他说这种二氧化碳洗涤器对工业的节约是十分可观的。

常见的去除二氧化碳的方法使用胺，氮基化合物捕获二氧化碳。但是胺的价格是2万美元一吨，Simmons说。Kawatra的团队使用的类似于苏打粉之类的碳酸盐价格仅为200美元一吨。

Simmons对由捕获的二氧化碳制造商业产品的可能性十分兴奋。“我本不认为把该项目藏在地下是个好主意，”他说，“我们必须要找到一种使用它的商业化方法。”

这项被命名为“Clearite VI二氧化碳捕获/使用方法”（Clearite VI Carbon Dioxide Capture/ Utilization Process）的技术以由发明者Komar Kawatra，Tim Eisele和John Simmons申请专利，分配给技术赞助商密歇根理工大学和Carbontec Energy Corporation，全球唯一认可的专利持有人。他们计划通过合资和分许可将技术商业化

Simmons对Kawatra和他的学生们正在密歇根州理工学院的天然气燃烧蒸汽工厂进行的洗涤器试验性工厂研究十分满意。“在实际排放条件下实验该技术非常重要。”他解释道。

翻译：王嘉钰

审校：胡佳仪

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