限碳背景下燃煤电厂对策分析与电化学催化还原技术进展

摘要

分析了目前CO2减排的压力和趋势,以电化学催化还原为技术核心,结合燃煤排放特点,对电化学体系进行了优选,提出限碳背景下燃煤电厂的减排策略.在缓解日益严峻的CO2减排和温室效应问题的同时,将大体量废弃的CO2转化为具有利用价值的产品是碳捕集与利用的必由之路.对CO2电化学催化还原技术的过程原理进行简要阐述,围绕电极、电解质、CO2溶解性、反应器形式进行讨论,结合电化学催化还原技术特点和燃煤电厂结构特征,对大体量、低浓度CO2电化学催化还原条件进行筛选,确定了以Cu基气体扩散电极-离子液体-连续式反应器为核心的基本电化学体系,进而提出燃煤电厂烟气中CO2电化学催化还原对策,但在向实际应用转化过程中该技术仍面临非理想气源中杂质的影响、还原电流密度低引发的产物生成速率慢、电极寿命短、产物多样性伴随的分离及提纯难度大等障碍,为面向应用的技术发展指明了研究方向.