来自温室气体的碳纤维

通过与同类研究人员合作,慕尼黑工业大学的化学家们开发了一种工艺,根据初步计算,该工艺能够方便又经济地从大气中去除温室气体CO2。最新的世界气候 告(IPCC关于全球变暖1.5℃的特别 告)确认了这项工艺的全球相关性。

如果要将全球变暖减轻到合理的程度,迫切需要采取行动。在此背景下,当前的世界气候 告对慕尼黑工业大学的化学家们开发的技术提出了质疑。

作为为一种净碳吸附井(net carbon sink)开辟的一个选项,该技术从根本上解决了大气变暖的问题。

藻类将来自大气、发电厂或钢加工废气中的CO2转化成海藻油,然后在随后的步骤中,将其用于生产有价值的碳纤维,最初的分析表明,其经济性良好。

一种气候中性的工艺

在慕尼黑工业大学藻类培养中心,Thomas Brück教授及其团队奠定了重要的技术基础。

该中心研究的藻类不仅可生产生物燃料,而且还可被用于高效地生产聚丙烯腈(PAN)纤维。然后,以CO2中性的方式,利用抛物面太阳反射器的能量对PAN纤维进行炭化,以生产出碳纤维。

碳纤维可以得到部署,从而生产出轻质高强的材料。在生命周期结束时,碳纤维被储存在空煤层中,以从大气中永久去除相关的CO2。

气候友好的经济模式

Brück的同事Uwe Arnold教授和Kolja Kuse还研究了整个工艺的经济性、技术应用和环境影响。

“这是一种新颖的气候友好的经济模式,我们在其中组合了标准工艺与创新智慧。”Arnold说道。

“当你采用CO2生产塑料时,在使用几年后,它能通过垃圾焚烧厂很快返回到大气中。”Kuse说,“采用最终的安全储存,我们可以从大气中去除上千年的CO2,这也使得这项工艺明显优于地下碳捕获与储存(CCS)。”

来自藻类的碳纤维与传统纤维没有什么不同,并因此而能够在所有现有的工艺中使用。

另一个重要的应用领域可能是建筑业,在全球CO2的排放中,这一行业的CO2排放占重较大。

碳纤维能够取代建筑材料中的结构钢,凭借强度,它节省了水泥,而且采用碳纤维增强的花岗岩甚至能够被用来生产承载能力与钢一样但重量像铝一样轻的梁。

阿尔及利亚大小的藻类农场

Brück现在计划进一步改进藻类技术,考虑在南欧和北非建造大规模的藻类工厂。

“该系统易于扩展到大范围内。”Brück说,“这些植物合在一起可以覆盖阿尔及利亚大小的区域,这将抵消航空运输产生的CO2排放。”

Brück不接受有关“这项技术将与农业用地竞争”的任何意见。“盐水中的藻类在阳光充足的地区生长旺盛,比如在北非,拥有广阔的不适合农业的土地。”

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