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变废为宝 木基二氧化碳的绿色新使命

   2025-04-07 芬林芬宝1680
导读

  在当今全球对气候变化高度关注的时代,二氧化碳常常被视作温室气体的“罪魁祸首”,然而,它其实也有着另一面——可以成为一种宝贵的原材料。芬林集团的能源副总裁皮瑞塔·米卡宁(Pirita Mikkanen)指出:“林业

  在当今全球对气候变化高度关注的时代,二氧化碳常常被视作温室气体的“罪魁祸首”,然而,它其实也有着另一面——可以成为一种宝贵的原材料。芬林集团的能源副总裁皮瑞塔·米卡宁(Pirita Mikkanen)指出:“林业产生的木基二氧化碳是一种重要的副产物,它完全可以被更好地利用起来。”

  木基二氧化碳不仅可以替代工业化石二氧化碳,还能在风能和太阳能等可再生能源使用量不断增加的背景下,用于平衡能源的生产和消费。在能源产量的高峰期,多余的能源和捕获的二氧化碳可以联合起来生产合成燃料,而碳捕集技术更是应对气候变化的一大利器。

  木浆厂和生物制品厂

  是碳捕集的理想之地

  碳捕集与利用(CCU)技术,是从工业生产过程或直接从大气中捕集二氧化碳并将其用于生产的过程。芬林集团与科技公司安德里茨携手合作,正在深入研究建造与生物制品厂相辅相成的碳捕集设施的可能性。

  米卡宁解释道:

  “工业上可行的碳捕集需要足够的点负荷。在实际操作中,这意味着木浆或生物制品厂能够稳定地产生大量的二氧化碳。”

  芬林集团旗下的芬林芬宝,在其木浆厂和生物制品厂的苏打回收锅炉和石灰窑的燃烧反应中,会产生木基二氧化碳,这是木浆厂化学回收工艺的一个重要环节。这些工厂每年大约产生1000万吨二氧化碳,其中大约80%到90%都可以被捕集。相比之下,芬林芬宝的锯材厂在热能生产过程中虽然也会产生二氧化碳,但数量相对较少,因此并不适合建造碳捕集回收设施。

  目前,芬林集团与安德里茨合作开展的研究聚焦于从一家规模相当于凯米生物制品厂的工厂中捕获400万吨二氧化碳。这项研究是2023年启动的碳捕集研究的延续,预计将于2025年在芬林芬宝的劳马厂区进入试点阶段。

  利用胺类技术捕集碳

  在碳捕集过程中,可能会采用胺类技术。这种技术通过在胺溶液中吸收二氧化碳,将其从燃烧气体中分离出来。随后,通过加热胺溶液释放二氧化碳,从而实现二氧化碳的捕集。经过处理后,该气体的二氧化碳含量可以达到98%到99%。胺溶液捕集二氧化碳是一项经过验证的成熟技术,已经在世界各地应用了数十年。不过,将这项技术与木浆或生物制品厂相结合,仍是一种创新的尝试。

  芬宝生产的技术副总裁马蒂·托沃宁(Matti Toivonen)表示,公司正在研究如何将碳捕集纳入木浆生产工艺中。这项研究将确定回收系统的最佳规模,使其与生物制品厂相结合,达到最佳的能效,并确定该系统的冷却和物流要求。目标是尽可能高效地利用生物制品厂产生的电力、热量和蒸汽,避免产生废热。

  托沃宁说道:

  “在研究过程中,我们正在评估胺溶液对燃烧气体的耐受性及其可重复使用性。同时,我们还需要估算回收厂和其他必要设施所需的空间。”

  像艾内科斯基生物制品厂这样规模的生产工厂,每年可以捕集大约300万吨二氧化碳,相当于每天约200辆油罐车的装载量。

  来自木基二氧化碳的燃料

  二氧化碳的用途非常广泛。例如,在木浆和生物制品厂,它可以用于包装妥尔油;在食品行业,它则用于使软饮和啤酒碳酸化。此外,通过Power-to-X(P2X)工艺,二氧化碳还可以与氢气结合,生产出甲醇或其他碳氢化合物,用于燃料或化学品的生产。这有助于减少对化石原材料的依赖。不过,与同类化石产品相比,P2X工艺目前尚未具有竞争力,因此需要政府出台相关政策来推动其进一步发展。例如,政府可以规定在汽油或柴油等化石燃料中混合一定量的生物燃料的法定义务。

  米卡宁认为:

  “由于电气化方面仍面临诸多挑战,重型货车在未来许多年内仍将需要消耗燃料。”

  可再生能源可以提高产能

  二氧化碳在氢经济中的应用受到能源供应的限制。如果在氢经济中利用芬林芬宝工厂产生的所有二氧化碳,将消耗芬兰大约三分之二的当前发电量。然而,可再生能源的发展为解决这一问题提供了可能。芬兰正在推进的风力发电项目数量远远超过了当前的电力需求。如果所有计划中的项目都能顺利实施,风力发电厂的年发电量将大大高于当前的发电量,因此,提高能源产能的潜力巨大。

  着眼于将二氧化碳开发成

  可加工的副产物

  欧盟委员会预计,到2030年,欧盟应该能够捕集至少50兆吨(Mt)的二氧化碳;到2040年,这一数字预计将增加到约280兆吨;到2050年,将增加到450兆吨。米卡宁指出,要实现这些目标,大量的投入是必不可少的,而这也将创造出大量的商业机会。

  “欧盟估计,待捕集的木基碳中有50%到80%将来自北欧。基于从森林工业捕集的二氧化碳,北欧有望发展起大规模的化工产业。”芬林集团参与了多个研究项目,并一直在探索不同的生产链。米卡宁表示,公司的目标是将木基二氧化碳开发成可用于加工的副产品。“最初,我们在该价值链中的角色是生产二氧化碳。但我认为,未来我们当然有理由尝试进一步的加工。”


 
(文/小编)
 
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