我省建成国内首个污泥电厂碳捕集工程
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2026-09-09 03:38:58

(来源:新华日报)

□ 本报记者 张 宣

电厂烟囱排出的废气,不用再排向空中,能变身干冰、工业填料、化工原料,形成经济效益……9月7日,记者在扬州经开区扬州港口污泥发电厂看到,依托江苏省产业技术研究院、长三角国家技术创新中心孵化,华碳科技(扬州)有限公司(以下简称“华碳科技”)建成国内首个污泥电厂千吨级二氧化碳捕集纯化示范工程,填补了固废处置领域碳捕集技术应用空白。

对大众而言,碳捕集还是个陌生名词。“简单讲,就是从电厂烟囱的烟气里,把二氧化碳精准‘抓’出来,不让它排到大气里,再加工成能卖钱的有用产品。”华碳科技技术部经理王风说,和传统碳捕集技术不同,他们不做“一埋了之”的地质封存,而是打通了从捕集到产品转化的全链条。

传统碳捕集技术之所以叫好不叫座,能耗高、成本高是最大的“拦路虎”。王风告诉记者,团队自主研发的醇胺—哌嗪衍生物相变吸收剂是破解难题的“钥匙”。这种吸收剂就像有“自动分拣”功能,碰到二氧化碳就会自动分层,需要加热再生的溶液量大幅减少,同样的工作量只需要消耗更少能量。数据显示,工艺再生能耗比传统工艺下降37.8%,捕集效率提升47.6%。

目前这套装置的再生能耗可达2.1GJ(捕集并完成药剂再生、产出每吨二氧化碳所消耗的总能量;这个数值越低,代表捕集单位二氧化碳的能耗越少、运行成本越低)每吨二氧化碳,处于国内先进水平。“能耗降下来,药剂损耗少了,捕集的成本自然就跟着降。”王风说,再加上下游碳产品的销售收益可以反向摊薄捕集成本,相当于从源头降本和产品增收两头发力,破解了传统碳捕集“只花钱、不赚钱”的行业顽疾。

之所以首选污泥电厂做示范,王风坦言,正是因为这里的工况最苛刻,也最能验证技术的含金量。普通燃煤电厂烟气二氧化碳浓度通常在15%左右,污泥电厂的浓度只有9%到12%,属于典型的低浓度气源,而且烟气成分复杂、工况波动大,杂质很容易造成吸收剂降解损耗,技术难度比常规燃煤电厂高出不少。

挑战越大,落地后的行业价值也越大。污泥电厂和碳捕集的组合,有着天然的协同优势。王风解释,污泥发电本身就是固废资源化处置的方式,把焚烧污泥的热量用来发电,再叠加上碳捕集,相当于一次处置实现固废处理+碳减排的双重环保效益。而且污泥电厂多为中小型热源,气源供给稳定,场地条件也便于配套建设捕集装置。

更重要的是,改造污泥电厂不用占用大型火电厂宝贵的改造窗口期,能给大量中小型固废焚烧设施开辟一条低成本降碳路径,直接拓宽了碳捕集技术的应用边界。在此之前,国内没有污泥焚烧源碳捕集技术落地的成熟先例,华碳科技实现了该场景千吨级工程的稳定运行,给全行业提供了可参考、可复制的工程样本。

记者了解到,这套装置设计年捕集二氧化碳量为1000吨。被“抓”回来的二氧化碳,经过提纯后有多种资源化利用路径。首先是制成食品级干冰,广泛用于生鲜冷链运输、食品保鲜等民生领域,市民日常购买的进口生鲜、冷饮配送,都可能用到这类产品。其次是矿化利用,把二氧化碳和粉煤灰、钢渣、电石渣等工业固废反应,制备成纳米级碳酸钙。这种产品可不是普通石料,它可以作为优质功能性填料,用在造纸、橡胶、涂料、建材等多个工业领域。最后是通过加氢、环加成催化,转化为甲醇、低碳醇等高附加值化工产品。

“原本要排到空中的废气,转头就成了市场上能流通的工业品,这就是我们常说的‘变废为宝、捕碳生金’。”王风说,每一条路径都对应着成熟的下游市场,不是实验室里的概念产品,而是真正能产生稳定收益的商品。也正是这种清晰的产品转化能力,让项目跳出了传统碳捕集项目的盈利困境。

长期以来,国内很多碳捕集项目都高度依赖政策补贴,只能实现环保效益,没有自我造血能力。华碳科技则打造了“气源采购、装置运维、碳产品销售”的完整商业模式,依靠碳产品的销售收入,就能覆盖装置能耗、药剂消耗、日常运维等全部运营成本。

在这种模式下,二氧化碳不再是企业避之不及的“排放负担”,反而成了能产生稳定收益的“碳资产”。项目对政策补贴的依赖度大幅降低,构建起了可持续的商业闭环。这也意味着,碳捕集不再是单纯的环保公益投入,而是能产生实际回报的产业投资。

这项技术能快速走出实验室实现产业化,江苏省产业技术研究院、长三角国家技术创新中心的全程赋能至关重要。项目研发人、中国矿业大学陆诗建教授表示,碳捕集产业化属于早期高风险赛道,既要攻克烟气预处理、溶剂抗干扰等多项技术瓶颈,又要面对投资周期长、商业模式待验证的市场挑战。

江苏产研院通过“拨投结合”的创新机制,早期就以财政资金支持研发,主动承担硬科技产业化的创新风险,同时为团队对接人才、专利、工程场景等各类产业资源,联动长三角国创中心推动示范项目立项建设,打通了从实验室工艺包到中试,再到工程示范的快速转化通道。

截至目前,这套第三代碳捕集技术已经在钢铁石灰窑、燃煤电厂、污泥焚烧厂多个场景完成示范验证,装置运行稳定,经济性也得到了工程层面的验证。王风告诉记者,技术具备全国复制推广的条件,适配火电、钢铁、建材、化工、污泥焚烧等各类低浓度烟气工业场景。

“对国内碳捕集产业来说,这套装置积累的工程数据和运营经验,将为行业摆脱补贴依赖、走向规模化产业化提供宝贵参考。”王风表示,我省科创平台赋能硬科技成果转化的模式,也给更多前沿低碳技术落地提供了可借鉴的范本,为我国“双碳”目标的实现注入持续的产业动力。

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