应对气候变化是全人类的课题,而这个课题中最重要的环节就是减少二氧化碳的排放,更确切地说是减少二氧化碳排放对环境造成的损害。

  根据有关数据显示,2019年,全球排放二氧化碳364亿吨,我国二氧化碳排放量102亿吨,占全球排放量的27.9%,仅从这个数据上来看,我国是目前世界上最大的碳排放国。但同时,截至2019年,我国的碳排放强度比2005年降低了48.1%,这已经超过了我国在《哥本哈根协议》中设置的减排目标。

  此外,我国政府在今年的两会上作出了碳达峰、碳中和的承诺,并写入了政府工作报告。这意味着在接下来的数十年内,我国将进行更加广泛而深刻的碳减排工作,这当然不能仅仅依靠植树造林或水利、光伏发电来实现,利用碳捕捉、碳转化技术来进一步控制现有排碳大户企业的碳排放量同样十分重要。

  碳能科技

  “如果能将二氧化碳收集、转化并加以循环利用的话,就能够兼顾经济发展,又实现节能减排和碳中和。”碳能科技(北京)有限公司(以下简称“碳能科技”)的CEO王帅告诉创业邦。

  碳能科技创立于2015年,创始人康鹏为中国科技大学化学学士、美国斯坦福大学化学博士,同时也是美国北卡罗来纳大学博士后研究员,国家高层次人才,在电化学领域有着雄厚的科研、技术积累。

  利用技术手段将要排放到或已经排放到大气中的二氧化碳进行捕集、利用是现阶段世界范围内的减排共识,但问题是在具体实施中应该使用哪种方案?

  一种方案是封存,即将捕集后的二氧化碳深埋地下,这种方式“简单粗暴”,但过于高昂的成本使其至今都没有很好地推广。

  相反,碳能科技则致力于利用电化学手段使二氧化碳转化为其他物质,并参与到社会生产中。

  碳能科技团队(右一为王帅)

  如果从市场角度来看,这里的“其他物质”所涵盖的品类非常多,既有高附加值的也有低附加值的,应用的产业也千差万别。因此,基于自身技术选择合适的产业方向十分关键。

  王帅告诉创业邦:“我们瞄准了能源领域,这个领域具有很大的二氧化碳的消纳体量和很强的下游消纳能力,可以和上游的二氧化碳排放量实现很好地匹配,同时通过二氧化碳转化生成的产品自带零碳属性,属于零碳材料。”

  碳能科技利用自主研发的二氧化碳电还原催化剂和电解反应器等技术,转化利用工业排放的二氧化碳为天然气、合成气、合成油、合成蜡等零碳材料。

  从原理上来说,整个过程为二氧化碳和水共同进入反应器,在电极板表面与催化剂结合,在电能的作用下,催化剂将二氧化碳和水分解为合成气。

  相比于其他的二氧化碳转化产物,合成气最显著的优势就是其具有广泛的用途,同时其也是一种重要的化工原料。据了解,合成气经过后续反应可生成油品,也可以制作如甲醇、可降解塑料等其他工业产品,具有极高的经济价值。

  广泛的用途和较高的产品价值使经由二氧化碳转化而来的天然气、合成气等具有广阔的下游消纳市场,同时,也使得碳能科技拥有了更大范围的客户群体。王帅告诉创业邦:“火力发电、石油化工、煤化工、钢铁、水泥、有色金属、造纸等高碳排的行业都是我们的目标客户。”

  碳能科技二氧化碳转化设备

  合成气显著的经济价值的背后也有着较高的技术难度。一方面,二氧化碳虽然随处可见,但其化学形式比较稳定,一般不易与其他物质发生化学反应;另一方面,要实施工业化、规模化的二氧化碳再利用就必须要控制成本,同时要求反应过程要基于普通金属催化剂,而不能依赖贵金属催化剂,否则可能会影响后续的市场化进程。

  王帅表示:“碳能科技在催化剂、反应设备等方面进行了大量的研发,能够保证高水平的转化效率和规模化的转化体量。”此外,整套设备还必须完美匹配到客户自有的生产流程中,不能因为接入二氧化碳转化设备而破坏企业原有的生产流程。

  正因如此,碳能科技目前均以项目合作的形式完成技术落地,通过出售二氧化碳转化设备、提供技术服务、帮助企业采用工业旁线的思路来解决二氧化碳转化利用的问题。

  据了解,碳能科技整套二氧化碳转化设备的能源来源全部为“绿电”,即利用可再生能源发出的电力。王帅表示碳能科技目前的能源转化效率在50%以上,随着技术的迭代,这一数据将会在短期内获得更大的提升。

  碳能科技伊泰集团项目落地

  目前,碳能科技已经与内蒙古伊泰集团完成了年处理量百吨级的二氧化碳转化利用中试项目,转化后的合成气与伊泰集团本身的能源需求耦合,减少了其化石燃料的使用和二氧化碳的排放,经中国化工信息中心检索查新属于国际首台。

  同时,碳能科技与华电集团在电解水制氢隔膜材料领域的合作项目也已经展开,采用碳能科技自主开发的第三代无机复合隔膜材料,氢气纯度可达99.8%以上,综合电耗降低8%-10%,大幅降低制氢成本。碳能科技2020年营业额也达到了千万元规模。

  人员方面,碳能科技目前拥有员工40余人,分布在北京、山东两地,其中技术研发人员占比超过了70%。

  融资方面,碳能科技分别在2016年和2017年完成了天使轮及Pre-A轮的融资,据了解,碳能科技最新一轮的融资也正在进行中,计划8月完成。王帅表示最新一轮的融资目的主要为扩充团队和技术迭代。

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