加载中…科技日报---重塑碳：未来实现零排放的新路线图
(2024-06-15 10:38:13)
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科技日报碳循环 |
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题记：这张路线图看似像是一个乌托邦的设想，但实际上已经表明人类开始规划碳的未来了。随着科学和技术的发展与进步，对于碳的利用也会发生飞跃式的变化。为了地球的环境持续友好，减少碳足迹仅是一个方面，更多的应该是综合利用和循环利用。“碳必须在循环经济中发挥作用，每个碳原子都被多次使用。碳可以在同一工业部分内重复使用，也可以作为新工业部分的原料。”这里强调了每一个碳原子的多次使用，这应该是碳循环的最高目标！路漫漫其修远兮，人类任重道远，但已经出发了………..
Reimagining Carbon: A New Roadmap to a Zero-Emissions Future
重塑碳：实现零排放未来的新路线图
https://scitechdaily.com/images/Roadmap-To-Close-the-Carbon-Cycle-Illustration-777x583.jpg
一个全面的路线图旨在解决难以电气化的经济脱碳方面的挑战。这包括诸如开发非碳燃料、可持续寻找碳、促进碳原子的循环经济，在循环经济中，碳原子在各个行业中多次重复使用，这对到2050年实现净零排放至关重要。图片来源：科特兰•约翰逊 太平洋西北国家实验室
在整个经济中实现净零碳排放的整体方法。
实现净零碳排放的一个关键战略涉及将个人交通和家庭供暖等重要经济部门转变为依赖可再生能源发电。但碳不能从社会的所有部分消除。当今世界无处不在的塑料无法脱碳，因为它们是由碳基分子制成的。
在太平洋西北国家实验室（PNNL）化学家Wendy Shaw的领导下，一项多机构的努力制定了一个新的路线图，以减少难以通电的经济部门的排放。多方面的方法包括开发非碳燃料，寻找非化石碳源，并在碳进入循环后保持其作用，理想情况下实现每个碳原子的多种用途。
路线图的作者断言，一次性使用的碳不能再广泛使用了。碳必须在循环经济中发挥作用，每个碳原子都被多次使用。碳可以在同一工业部分内重复使用，也可以作为新工业部分的原料。例如，开发聚合物上循环工艺和有效地重复使用碳基材料将是未来净零碳排放的核心。
PNNL主任Steven Ashby表示：“我们需要新颖和创造性的解决方案来实现我们的脱碳目标。”“合作是加速催化和分离科学中受使用启发的科学研究的关键，这将为这些解决方案奠定基础。我热切期待这些结果及其在航空、重型卡车运输和海洋运输中的应用。”
这些想法来自PNNL、埃姆斯国家实验室、阿贡国家实验室、布鲁克黑文国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、橡树岭国家实验室和SLAC国家加速器实验室联合主办的“关闭碳循环”研讨会。每个实验室的负责人分别包括Shaw、James Morris、Max
阿贡公司董事Paul Kearns表示：“推进碳回收和转化技术是清洁能源未来的关键，阿贡公司致力于支持其发展。”“我赞扬在能源部国家实验室综合体中合作的研究人员，他们正在推动这些变革性创新，到2050年实现净零排放。”
脱碳路线图
氢和氨都有潜力成为无碳燃料。然而，两者在执行方面都面临着明显的挑战。特别是，储存和运输氢气的成本使其在当前技术中不切实际。开发载体分子和材料以实现安全和负担得起的氢气运输的工作将补充能源部的氢气地球炮目标，即以1美元/公斤或更低的价格可再生生产氢气。这种成本降低可以帮助创建可行的氢基系统。
使用来自不同来源的碳是拟议方法的核心。碳将继续对许多关键经济部分至关重要。这些部分是通过回收和整合多种碳源实现循环碳循环的候选部分。宝贵碳的可能来源包括生物质、食物垃圾和塑料垃圾。实现这一过程需要有效和高效的分离和转化，因为复杂的混合物构成了大多数非化石碳流。
PNNL物理和计算科学理事会首席科学技术官Shaw表示：“碳应该被视为一种有价值的商品，必须加以保护和再利用。”“我们的愿景是通过在循环经济中多次重复使用每个碳原子，改变碳在我们经济中的作用。”
有效地将“传统”废料转变为可重复使用的材料仍然至关重要。通过反应性分离将分离和转化步骤结合起来可以提供一种实用的方法。反应分离将化学反应与纯化分离相结合，可以提供过程强化，更有效地转化非化石碳。
莫里斯说：“我们需要新的基础科学发展来产生综合的工业方法。由此产生的技术将创造新的经济机会、教育发展和额外的就业增长。”
Reimagining Carbon: A New Roadmap to a Zero-Emissions Future
重塑碳：实现零排放未来的新路线图
https://scitechdaily.com/images/Roadmap-To-Close-the-Carbon-Cycle-Illustration-777x583.jpg
一个全面的路线图旨在解决难以电气化的经济脱碳方面的挑战。这包括诸如开发非碳燃料、可持续寻找碳、促进碳原子的循环经济，在循环经济中，碳原子在各个行业中多次重复使用，这对到2050年实现净零排放至关重要。图片来源：科特兰•约翰逊 太平洋西北国家实验室
在整个经济中实现净零碳排放的整体方法。
实现净零碳排放的一个关键战略涉及将个人交通和家庭供暖等重要经济部门转变为依赖可再生能源发电。但碳不能从社会的所有部分消除。当今世界无处不在的塑料无法脱碳，因为它们是由碳基分子制成的。
在太平洋西北国家实验室（PNNL）化学家Wendy Shaw的领导下，一项多机构的努力制定了一个新的路线图，以减少难以通电的经济部门的排放。多方面的方法包括开发非碳燃料，寻找非化石碳源，并在碳进入循环后保持其作用，理想情况下实现每个碳原子的多种用途。
路线图的作者断言，一次性使用的碳不能再广泛使用了。碳必须在循环经济中发挥作用，每个碳原子都被多次使用。碳可以在同一工业部分内重复使用，也可以作为新工业部分的原料。例如，开发聚合物上循环工艺和有效地重复使用碳基材料将是未来净零碳排放的核心。
PNNL主任Steven Ashby表示：“我们需要新颖和创造性的解决方案来实现我们的脱碳目标。”“合作是加速催化和分离科学中受使用启发的科学研究的关键，这将为这些解决方案奠定基础。我热切期待这些结果及其在航空、重型卡车运输和海洋运输中的应用。”
这些想法来自PNNL、埃姆斯国家实验室、阿贡国家实验室、布鲁克黑文国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、橡树岭国家实验室和SLAC国家加速器实验室联合主办的“关闭碳循环”研讨会。每个实验室的负责人分别包括Shaw、James Morris、Max
阿贡公司董事Paul Kearns表示：“推进碳回收和转化技术是清洁能源未来的关键，阿贡公司致力于支持其发展。”“我赞扬在能源部国家实验室综合体中合作的研究人员，他们正在推动这些变革性创新，到2050年实现净零排放。”
脱碳路线图
氢和氨都有潜力成为无碳燃料。然而，两者在执行方面都面临着明显的挑战。特别是，储存和运输氢气的成本使其在当前技术中不切实际。开发载体分子和材料以实现安全和负担得起的氢气运输的工作将补充能源部的氢气地球炮目标，即以1美元/公斤或更低的价格可再生生产氢气。这种成本降低可以帮助创建可行的氢基系统。
使用来自不同来源的碳是拟议方法的核心。碳将继续对许多关键经济部分至关重要。这些部分是通过回收和整合多种碳源实现循环碳循环的候选部分。宝贵碳的可能来源包括生物质、食物垃圾和塑料垃圾。实现这一过程需要有效和高效的分离和转化，因为复杂的混合物构成了大多数非化石碳流。
PNNL物理和计算科学理事会首席科学技术官Shaw表示：“碳应该被视为一种有价值的商品，必须加以保护和再利用。”“我们的愿景是通过在循环经济中多次重复使用每个碳原子，改变碳在我们经济中的作用。”
有效地将“传统”废料转变为可重复使用的材料仍然至关重要。通过反应性分离将分离和转化步骤结合起来可以提供一种实用的方法。反应分离将化学反应与纯化分离相结合，可以提供过程强化，更有效地转化非化石碳。
莫里斯说：“我们需要新的基础科学发展来产生综合的工业方法。由此产生的技术将创造新的经济机会、教育发展和额外的就业增长。”
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