寿恒讲堂第411讲（​陶龙刚，A*STAR）

报告题目：一种新兴的低能耗CO₂减排方案：CO₂捕集与矿化集成工艺

报 告 人：陶龙刚，A*STAR

时  间：2024年11月25日10:15

地  点：莫干山校区化工5号楼B306

报告摘要：

二氧化碳(CO₂)的大量排放以及来自建筑行业的再生混凝土骨料(RCA)和来自市政垃圾焚烧炉的底灰(IBA)等碱性固废的不断积累，推动了CO₂矿化封存的新兴减排方案。CO₂矿化封存，是将CO₂与碱性固废里的碱土金属氧化物(CaO, MgO)进行反应，从而将捕集到的CO2转化为稳定的碳酸盐矿物，从而实现CO₂的永久封存。矿化技术不仅能有效减少温室气体排放，还能为建筑材料等行业提供新的原料来源。然而，当前的CO₂捕集工艺(如MEA法)能耗高，再加上复杂的矿化反应条件，限制了实际应用。为了解决这些挑战，我们开发了一种集成的CO₂吸收与矿化工艺。该方法利用氨水溶液可吸收浓度为3-5 vol.%的CO₂，生成的CO₂吸收溶液，无需解吸，可在室温下与RCA/IBA直接反应，同时CO₂吸收溶剂可实现原位再生和重复使用。实验结果表明，在常温常压下，此矿化工艺的CO₂封存效率可达10 wt.%。该工艺展示了通过再生CO₂捕集溶剂，在碱性固废中以碳酸盐形式储存CO₂的潜力，同时最大限度地降低了能耗。最后，通过技术经济分析(TEA)和全生命周期评估(LCA)阐明了放大后的矿化工艺的经济可行性和对环境的积极影响。

报告人简介：

陶龙刚，新加坡科学技术研究局（A*STAR），可持续化学、能源与环境研究所（ISCE2），高级科学家。他的研究方向包括二氧化碳捕捉及加氢利用、有机氢载体制氢以及固体废弃物再利用等。陶博士于2019年获得华东师范大学理学博士学位，于2019-2023年在南洋理工大学进行博士后研究，并于2023年加入ISCE2。目前参与主持和负责的项目有：新加坡低碳能源项目（LCER FI）-CO₂捕捉及矿化，A*STAR职业发展基金项目（CDF），新加坡能源联盟项目（SEC）并参与指导ExxonMobil合作项目。迄今在Applied Catalysis B, Green Chemistry, ChemSusChem, ChemCatChem, Journal of CO₂ Utilisation和Advanced Functional Materials等期刊发表多篇论文。