Ученые разрабатывают безуглеродные технологии для производства алюминия и переработки CO₂

Газификация биомассы позволит сделать производство алюминия безуглеродным Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны совместно с коллегами по консорциуму Net Zero Lab взялись за задачу которую еще недавно считали практически нерешаемой полностью убрать выбросы CO₂ из производства первичного алюминия не разрушая при этом всю существующую технологическую цепочку Исследователи предложили пересобрать энергетическую архитектуру производства от газификации биомассы до улавливания CO₂ и включения предприятия в городскую тепловую сеть Производство алюминия выделяет до 6 7 МВт ч низко и среднетемпературного тепла на тонну металла от охлаждения электролизных ванн до газификации биомассы и минерализации CO₂ В обычной практике это тепло рассеивается но в предложенной модели его собирают и направляют в городскую систему теплоснабжения или используют для собственной выработки электроэнергии 1 Первым технологическим элементом такой реконфигурации исследователи называют замену анода в электролизной ванне на альтернативный восстановитель биоуголь или водород Биоуголь получают при газификации древесных отходов По химическим свойствам он полностью заменяет углерод традиционного анода но имеет биогенное происхождение При этом на каждую тонну алюминия требуется около 0 42 тонны биоугля а образующийся CO₂ можно не выбрасывать а отправлять в минерализацию превращать в стабильные карбонаты магния Вместо 1 5 тонн ископаемого CO₂ в атмосферу попадает поток который можно надежно связать в минерале 2 Второй путь водородное восстановление глинозема при котором побочным продуктом становится только водяной пар Но эффективность этого решения зависит от источника водорода Электролизный H₂ слишком дорог и привязан к углеродному следу электроэнергии Поэтому ученые рассматривают производство водорода в тех же газификационных установках которые при определенных режимах дают высокую долю H₂ полностью обходясь без ископаемого топлива Таким образом газификация биомассы становится центральным элементом всей архитектуры Она превращает отходы в синтез газ биоуголь и концентрат CO₂ Синтез газ может заменить природный газ в печах вторичной переработки которые традиционно дают существенную часть выбросов Поток CO₂ отправляют в минерализацию а биоуголь или водород в процесс электролиза Проведенное моделирование показало что сочетание этих элементов использование биомассы водородного восстановления минерализации CO₂ и утилизации тепла способно радикально изменить общий углеродный баланс производства В наиболее эффективном сценарии где водород получают из биомассы а весь выделяющийся CO₂ минерализуется углеродный след становится даже отрицательным до минус 0 4 0 5 тонны CO₂ на тонну произведенного алюминия Это означает что завод не только не выбрасывает углекислый газ но и фактически удаляет часть биогенного углерода из атмосферы не позволяя ему вернуться обратно Материал доступен на сайте Глобальной энергии

Новые катализаторы позволят перерабатывать углекислый газ в компоненты топлива Новую разработку представили ученые Университета науки и технологий МИСИС НИТУ МИСИС в содружестве с коллегами из нескольких вузов она может стать доступной альтернативой дорогим платиновым катализаторам которые обеспечивают высокую эффективность процессов превращения промышленных выбросов в ценное сырье По данным пресс службы НИТУ МИСИС исследователи предложили использовать в качестве альтернативы железо более дешевый и доступный каталитически активный металл Чтобы достичь высокой эффективности переработки СО2 они получили материалы с активным компонентом железом с добавлением Ce Si Zr Al Технология синтеза позволила сформировать каталитически активные материалы с развитой пористой структурой где наночастицы равномерно распределены по поверхности Наши ученые доказали что применение железосодержаших катализаторов позволяет получить высокую конверсию углекислого газа При этом в продуктах образуются такие соединения как метан олефины и более сложные углеводороды они могут использоваться для синтеза жидкого топлива что важно в условиях перехода к экономике замкнутого цикла подчеркнула ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова Результаты экспериментов показали что углекислый газ можно эффективно перерабатывать используя железосодержащие катализаторы В вузе уверены что данное направление может стать основой для промышленных технологий которые решают экологические задачи и приносят экономическую выгоду экология наука Neftegaz Territory в MAX