可再生能源应与CO2的可持续发展利用相互结合起来

化工和能源工业企业提倡利用CO2反应及催化再生能源利用技术（CO2rrect）把可再生能源技术和CO2的回收利用结合在一起，实现CO2的工业化应用。在这一项目中，氢和新型电解设备的研发具有非常关键的作用。

碳的采集和利用是解决全球CO2温室效应的最佳方案吗？莱茵－威斯特法伦电厂（RWE）的一项研究有助于减少CO2的排放。“我们的方法是实现CO2的回收利用”，REW公司研发部门负责人Johannes Heithoff博士解释说道：“我们不再向大气中排放CO2，因此我们也无需申请CO2排放许可证。我们把这些CO2卖给以CO2为原材料的企业。”作为CO2原材料的供应商，他看好研究CO2利用的化工企业。

RWE公司是CO2反应及催化再生能源利用技术（CO2rrect）研发合作组织成员之一。这一研发合作组织的主要领导企业是拜耳公司下属的技术服务公司BTS，主要研究如何把温室气体转化为化工原材料，并为此研发了一种新型氢电解设备。参加这一合作的除拜耳材料科技公司以外，还有西门子公司以及十家科学界的合作伙伴。

“我们希望的结果是：三年内能够实现一种可持续发展的、与以石油为基础能源进行竞争的工艺方法。”
——Aurel Wolf博士，拜耳技术服务公司

可再生能源

这一合作背景非常值得关注，因为它涉及到可再生能源利用的一个核心问题：没有有效的方案存储多余的电能。因为风能和太阳能产生的电能引入电网后产生很大的波动。这给化学工业企业带来了大问题，因为它们需要稳定的电力供应。据Heihoff博士先生介绍这一合作组织的目的是：“当风力过剩时，例如在负荷较低的夜间或者在休班时间较长的周末，我们打算利用这些多余的电能进行电解，生产氢。而生产出来的氢又可与分离出来的CO2混合作为可燃气体用于发电。”这样，电解就相当于生产过程中的一个缓冲器，从CO2中分离出基本的化工原材料，例如CO和甲酸。对此，REW和西门子计划研发一台新型的、能够根据电力供应的情况灵活进行电解反应的电解设备。RWE公司计划把该技术应用于其管辖的风力发电厂、太阳能发电厂和生物能源发电厂。

由这种工艺技术生产出来的电能可以与商业电力系统联网。RWE公司与Basf公司和Linde公司合作研发了CO2还原为一氧化碳的技术。在CO2rrect合作以及类似的合作中，已经与CO2清洗设备连接到一起了，并能够把还原的CO压缩成不同纯度的液体。

计划在Niederau?en市建造的大型电解设备已经由拜耳技术服务公司安装就位，做好了下一步整体流程连接的全部准备。拜耳技术服务公司已经在Bream Reactions和Dream Production项目中积累了温室气体利用的经验。在Bream Reactions项目中，利用催化控制技术从惰性极强的CO2中提取出了聚碳酸酯，为拜耳材料科技公司提供了原材料。2010年，Dream Production项目在勒沃库森的化学工业园中进行技术性测试。

与Dream项目相比，从CO2中获取化工基本原材料要难得多：“聚合反应主要是在液相中进行的反应，而我们现在所做的是在多相中反应。”BTS公司CO2rrect合作项目负责人Aurel Wolf博士先生说道。针对这一技术的研发，拜耳公司投资了1200万欧元，其中自筹资金300万欧元，准备历时三年完成这一项目。如何收回这些投资呢？“我们希望三年内能够研究出一种能够可持续发展，能够与以石油为基础能源进行竞争的工艺方法。实现能源工业与化工工业的对接。”Wolf博士先生说。

征途的开端

首先，合作项目按比例制造了一套展示设备。拜耳技术服务公司的流程工艺负责人、副总经理Helmut Mothes博士说道：“CO2rrect是一个宏大的项目，至少还需要十年来实现。”工业企业在CO2的可持续利用方面还有很长的路要走，但他们已经迈出了第一步。