温室气体“携手”变废为宝

本报讯 （记者 许琦敏）如何让温室气体二氧化碳、甲烷一起“变废为宝”？中科院上海高等研究院的低碳转化科学与工程团队有办法。他们能让甲烷与二氧化碳“携手重生”，变成重要的原料气——合成气。这套具有完全自主知识产权的“甲烷二氧化碳自热重整制合成气”技术，其万方级装置已在山西潞安集团煤制油基地稳定运行超过1000小时，日转化利用二氧化碳高达60吨，成功实现工业示范。

据悉，该技术源于中科院上海高等研究院、山西潞安矿业（集团）有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司联合启动的甲烷二氧化碳重整项目。目前，合作三方正在进行该技术的商业评估，并就全球化的商业推广应用达成了一致意见。

在能源科学家眼里，二氧化碳和甲烷不仅是典型的温室气体，更是重要的含碳资源。两者在一定条件下可以重整为合成气。合成气是一种重要的原料气，可进一步生成汽油、甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸等。然而，传统的重整路线需要大量耗水，但新路线则可在反应器内几乎不消耗水，且大量消耗二氧化碳。

不过，新技术有个缺陷，在这一反应过程中特别容易积碳——就像日常用的饭锅底部积的厚厚黑垢，催化剂上的积碳会造成催化剂失活，时间久了，还会堵塞管道。怎样才能消除这个弊病？这可是“甲烷二氧化碳自热重整制合成气”技术实现工业化的核心难题。

经过近10年的潜心探索，上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室终于找到并在工业上验证了解决之道。纳米介孔催化剂具有抗积炭和抗烧结双功能，但是却“天性活泼”，课题组成功解决了纳米金属催化剂的稳定性问题，并优化了催化剂与反应器内结构的“配对关系”。于是，无论是面对常规或非常规天然气，还是煤化工和冶金行业中产生的大规模工业废气，该技术皆大有可为。