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二氧化碳捕获
摘要：温室气体排放的激增主要是以工业革命刺激的二氧化碳（CO 2）的形式，已经超过了400 ppm的临界阈值，助长了全球变暖，海洋酸性和气候变化。为减轻这些排放的不利影响并将全球温度升高到2°C以下，到2050年达成了零排放的雄心勃勃的目标。当前的最新技术，例如胺擦洗，由于其高能量需求，对腐蚀的易感性以及其他操作挑战而存在问题。由于缺乏合适的技术以及能源需求不断升高的原因，仍然有大量的碳二氧化碳被释放到大气中。因此，迫切需要开发替代技术，这些技术提供高效率，低能消耗，成本效益的安装和运营。在这篇评论中，我们深入研究了有准备应对这些挑战的新兴技术，与现有的市售解决方案相比，评估了它们的成熟度。此外，我们还简要概述了旨在商业化这些创新技术的持续努力。
二氧化碳捕获
f igure 1。b ioenergy与C Arbon C Apture and S Torage（Beccs）（C Onsoli，2019年）.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................HPC安装（KKV8工厂）（W retborn，n。d。）....................................................... 12 F IGURE 3.c Arbon Capture Technologies（D Ziejarski等，2023）.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................c arbon捕获和利用（CCU）（D Ziejarski等，2023）B IOENERGY WITH CARBON CAPTURE STORAGE (Q UANG ET AL ., 2023) .............................. 14 F IGURE 6.c Arbon捕获和矿物碳化（CCMC）（Q Uang等，2023）C ARBON CAPTURE TECHNOLOGIES (CCS) (Q UANG ET AL ., 2023) ..................................... 15 F IGURE 8.p re-燃烧捕获（O Labi等，2022）.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................O XY - FUEL COMBUSTION CAPTURE (O LABI ET AL ., 2022) .................................................... 17 F IGURE 10.P OST - COMBUSTION CAPTURE (O LABI ET AL ., 2022) ......................................................... 18 F IGURE 11.A BSORBER AND S TRIPPER C OLUMNS (O LABI ET AL ., 2022) ............................................. 21 F IGURE 12.p acked-床反应堆（I.I.T.D，n。d。）在s祈祷反应堆（W et s brubbers，n。d。）........................................................................... 22 F IGURE 14.E XPERIMENTAL PROCESS WORKFLOW ................................................................................... 27 F IGURE 15.e xpermentiment设置 - up ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 28 f igure 16。A BSORBER SPRAY TOWER ..................................................................................................... 29 F IGURE 17.H OLLOW CONE (GP, 2023) .................................................................................................... 30 F IGURE 18.s祈祷角（GP，2023）...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................N OZZLE (UM75) (S PRAY E XPERTS , 2023) ....................................................................... 30 F IGURE 20.E FFECT OF 20% VOL CO 2 ...................................................................................................... 36 F IGURE 21.e 40％vol Co 2 .............................................................................................................................................E FFECT OF 10% WT K 2 CO 3 .................................................................................................... 39 F IGURE 23.E FFECT OF 20% WT K 2 CO 3 .................................................................................................... 40 F IGURE 24.E FFECT OF 298K .................................................................................................................... 42 F IGURE 25.E FFECT OF 313,5K ................................................................................................................ 43 F IGURE 26.E FFECT OF INLET GAS ............................................................................................................ 44 F IGURE 27.E FFECT OF INLET GAS ............................................................................................................ 45 F IGURE 28.E FFECT OF SOLVENT VOLUME 1500 ML .................................................................................. 47 F IGURE 29.E FFECT OF SOLVENT VOLUME 750 ML .................................................................................... 48 F IGURE 30.CO 2 LOADING : 20% VOL CO 2 , 20 WT %K 2 CO 3 , 298K ............................................................ 50 F IGURE 31.CO 2 LOADING : 10% VOL CO 2 , 20 WT %K 2 CO 3 , 313.5K ......................................................... 51 F IGURE 32.CO 2 LOADING : 20% VOL CO 2 , 10 WT %K 2 CO 3 , 313.5K ......................................................... 52 F IGURE 33.CO 2 LOADING : 40% VOL CO 2 ( FLOW RATE 1.67), 20 WT %K 2 CO 3 ........................................ 53 F IGURE 34.CO 2 LOADING : 750 ML ............................................................................................................ 54
纳米结构二氧化钛 (NS-TiO 2 )
纳米结构二氧化钛 (NS-TiO2) 是一种无毒、环保、廉价、高效的功能材料，具有广泛的应用范围 [8–11]。在过去的十年中，纳米结构 TiO2 可以具有化学计量或非化学计量组成，作为一种有前途的高效光催化剂，用于合成符合绿色化学原则的有机化合物，引起了世界各地研究人员的越来越多的关注 [12–17]。如今，纳米结构材料由于其一些独特的特性而成为一个重要的研究领域。在所有过渡金属氧化物中，TiO2 纳米结构是现代科学技术中最美观的材料 [1]。纳米 TiO2 纳米结构包括二氧化钛纳米颗粒 (TiO2-NPs) 和二氧化钛纳米管 (TNTs) [18]。随着纳米技术的发展，NS-TiO2 找到了许多应用。纳米二氧化钛（nano-TiO2）已广泛应用于环境保护、化妆品、抗菌剂、自清洁涂料和癌症治疗、太阳能电池、光催化和复合纳米填料[19–21]。由于其独特的尺寸和高比表面积，纳米 TiO2 比二氧化钛具有更稳定的物理和化学性质。此外，纳米 TiO2 具有良好的抗菌活性、良好的生物相容性和独特的光催化活性[24]，在生物医学领域具有巨大的应用潜力[22, 23]。研究表明，纳米结构 TiO2 可引发良好的分子反应和骨整合，骨形成效果优于非纳米结构材料[25–27]。所有这些形式的 NS–TiO2 的独特物理化学性质使该材料在许多应用中具有光明的未来。已经发表了一些关于二氧化钛不同方面的评论和报告，包括其性质、制备、改性和应用。然而，尽管纳米结构二氧化钛系统在骨修复方面的发展取得了进展，但关于这一主题的评论文章仍然很少[28]。本章的目的是介绍和讨论纳米结构二氧化钛（NS-TiO 2 ）的性质[29]、制造、改性和应用。随着纳米技术的出现，NS-TiO 2 已发现了许多应用。
二氧化碳的地下处置
这些领域的工作成果在第 3 至 8 章中给出。附录 A 包括对褐煤燃烧 IGCC 发电厂中 C02 去除的技术和经济优化的详细研究。本报告制作过程中合作伙伴之间的联系描述如下。第 1 章由 BGS 汇编，收集了所有参与组织的工作成果。第 2 章由 BGS 撰写。第 3 章由 CRE Group Ltd 编写，收集了 CRE Group Ltd、RWE AG 和 Statoil 的工作成果。第 4 章主要由 TNO 撰写，包括 TNO、BRGM、RWE DEA AG、IKU Petroleum Research 和 BGS 对各个国家的工作成果。第 5 章由 TNO 撰写，BGS 和 BRGM 也参与其中。第 6 章由 IKU Petroleum Research 汇编，收集了 IKU Pwetroleum Research 和 TNO 的工作成果。第 7 章由 BRGM 汇编，收集了 BRGM 和 BGS 的工作成果。第 8 章由桑德兰大学撰写。该项目由英国地质调查局的 Sam Holloway 博士负责协调。
