《油气与新能源》

文章标题:直接空气碳捕集技术进展与未来研究展望

文章作者:刘晓河 1 ,王红强 1 ,何炽 2 ,陈长伟 1,2
关 键 字:二氧化碳;碳捕集;DAC 技术;DAC 耦合
文章摘要:
在应对全球气候变化、实现“双碳”目标的背景下,直接空气碳捕集(DAC)技术作为一种兼具可测量与可扩展的负排放解决方案,具有重要战略意义。本文系统综述了 DAC 技术的发展历程与技术经济性,重点剖析了液体吸收与固体吸附两大主流技术路径在吸附容量、选择性、循环稳定性、能耗及成本等维度的性能特征。研究表明,固体胺基吸附剂已初步实现商业化应用,且部分材料展现出优异的循环稳定性;而 SIFSIX-3-Cu 等新型多孔吸附剂虽在 400×10-6 CO2 浓度下实现了 1.24 mmol/g 的吸附容量及超过 1 700 的 CO2/N2 吸附选择性,但抗湿性能仍有待提升。在液体吸收剂方面,传统碱性溶液(如 KOH)再生需超 900 ℃高温,能耗高;有机胺溶液选择性好,但易降解;新兴的电化学再生技术可将能耗显著降至 2.36 GJ/t CO2(干基),节能降耗潜力大。总体而言,当前 DAC 技术的大规模应用仍面临高成本(222 ~ 463 美元/t CO2)与高能耗的双重挑战,吸附剂的长期稳定性以及与可再生能源系统的协同运行机制亟待突破。最后,本文从材料体系创新、工艺流程集成及政策机制支持等层面对 DAC 技术的发展方向进行了展望,以期为推动该技术的规模化应用提供理论参考与决策依据。