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能源化工

航运脱碳新招:这种碳捕集设备可将船舶78%的废气化为石灰石

来源:中国时报2024-02-10 22:16197

18SZ环宇视展图片处理

一间名叫海洋边界的公司,设想在货船上安装脱碳系统,以氧化钙为原料,吸附二氧化碳形成碳酸钙。(图/Seabound)

伦敦新创公司「海洋边界」(Seabound)设计了一种适合货轮的碳捕集设备,可将75%~90%的二氧化碳废气,转变成更有价值的资源。这个设想获得了英国政府150万美元的资助,他们与卢马航运公司(Lomar)合作,在其一艘较旧且燃烧较脏的船舶上安装了实验设备,其成效符合预期。

新阿特拉斯(New Altas)报导,「海洋边界」用于实验的货轮是一艘可以载运3200个标准集装箱的非常普通,动力统甚至有点「脏」,就是常见的柴油主机。这是为了最大程度的模拟普通商船的情况。

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这套船用碳捕集原型系统,本身尺寸大约只有几个集装箱,相比于3200个标准集装箱言,只占用船上很小的空间。它的构造也不算深奥,连接到船舶的排气装置上,以捕获肮脏的船用柴油燃烧时排放的二氧化碳和硫。

真正重要的是捕集的材料,废气被推过一堆氧化钙(化学式:CaO)卵石,也就是俗称的「生石灰」,它相对便宜且含量丰富,用于世界各地的建筑、农业和其他领域。在室温下,二氧化碳很容易与生石灰反应,形成碳酸钙(化学式:CaCO3)或称石灰石,碳酸钙是稳定的结构体,因此就牢固地的捕获二氧化碳。

更有意思的是价格上涨了,以北美材料价格为例,去年年底,生石灰的价格约为200美元/吨,但是碳酸钙的价格却达到727美元/吨。也就是说,经过这样的脱碳之后,它变得更有价值了。

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不过上述的讲法有点讨巧,高级的碳酸钙是食品级的,直接从船用柴油机排气中提取的石灰,可能不太符合条件。但即使如此,次一级的工业碳酸钙,也有340美元/吨的价格。

「海洋边界」的研发团队在集装箱船上的几个月里,进行了一系列测试,逐渐提高碳捕集率,最终,他们的碳捕集效率达到78%,硫化物的捕获效率更超过90%。但是团队表认为还有进步的空间,他们希望此统最终将能达到95%的捕获率。

不过,它可能并不划算。因为生石灰也很占空间。假设从中国到美国西岸的商船要航行15天,就以捕获率95%来计算,最终将捕获8,550吨二氧化碳。在其理论最大值下,生石灰可以捕获其重量78.6%的二氧化碳,因此此船需要近11,000吨生石灰,加上存储它的容器的重量,再加上系统本身的重量。总共就就达到了船舶额定吨位的五分之一左右,而且持续增加的重量,会拖慢船只的航行速度。

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