催化反应技术在滨海电厂的CO2资源化利用和海洋防污领域的应用

刘安仓，陈川，陈建忠，陈裕忠，朱晨亮，江永，鲁福身，王双喜，钟子宜，宋一兵

（1 华能（广东）能源开发有限公司，广东 广州 510627；2 汕头大学化学系，广东 汕头 515063；3 广东以色列理工学院，广东 汕头 515063）

我国沿海地区分布着众多的大型火电厂，由于采用超超临界机组，先进的脱硫、脱硝工艺以及碳捕获和存储（CCS）技术，使得大气污染物（SO2、PM2.5）排放浓度在一定程度上得到有效的控制[1]。然而，火电行业作为温室性气体CO2的主要排放源，2019年二氧化碳排放量约为43.28亿吨，占全国碳排放总量的40%以上[2]；目前较成熟的CCS 技术只是对CO2进行捕获和存储，未能从根本上实现CO2减排的目标。为了满足生产的需求，火电厂每年要花费巨资购买额外的碳排放指标（购买费用为77.18 元/吨），经济压力巨大。另外，滨海电厂大都使用海水直流冷却技术，不可避免地遭受海洋生物污损危害，不仅会影响冷却设施的正常使用，加剧结构腐蚀和破坏，甚至引发严重的安全问题[3]。因此，CO2减排和海洋生物污损防治是滨海火电厂亟待解决的两大难题。

在燃煤火电厂原有的基础上，增加碳捕集与处理技术，将其改造成低碳属性的碳捕集电厂（carbon capture power plant,CCPP），能够有效缓解化石燃料利用与碳减排之间的矛盾，是目前多数火电厂为减少碳排放量采取的重要举措。近年来，随着材料制备科学及新能源催化反应技术的发展，研究者们开发出了众多可用于CO2吸附与分离的功能性材料，并通过催化反应将捕获的CO2转化为高价值的化合物或燃料，既能减少CO2的排放，又能实现碳资源化的循环利用[4-5]。……