Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies. Learn more

巴斯夫中国
可持续发展

巴斯夫研究人员的观点

采访:碳管理研发项目经理 Andreas Bode 博士

Andreas_Bode.jpg

人们一直在谈论工业去碳化,有些人还呼吁进行大刀阔斧的经济改革。零碳的化学工业究竟能否实现?

不,这些要求都不切实际。“去碳化”是能源行业的重要讨论议题。能源行业生产电力和蒸汽动力,两者均不含任何碳。去碳化在根本上意味着产品生产过程不排放任何温室气体。“去碳化”一词中包含“碳”仅仅是因为二氧化碳是最主要的温室气体。我们的产品 50% 都含碳,因此,化工行业不可能做到无碳化。

然而,我们确实希望更有效地利用碳并减少温室气体排放。除气候保护以外,作为科学家,我认为二氧化碳排入大气是一种资源损失。我们希望将碳留在产品中,因此我们提出“碳管理”一词。

Aspects of the new CO2 emission-free methanol synthesis process were tested in a pilot plant at BASF’s subsidiary hte GmbH in Heidelberg, Germany. Project manager Dr. Maximilian Vicari and hte expert Dr. Nakul Thakar are pleased to have solved challenges that arose during the activation of the catalyst and the operation of the plant.
基础化学品生产工艺的排放量占整个化工行业的 70%,而基础化学品也是两万多种产品的基础物质。

巴斯夫非常重视气候保护。巴斯夫的目标是:“创造化学新作用,追求可持续发展的未来。" 那么,当前应采取怎样的气候保护方案?

我们已经取得了诸多成就:自 1990 年以来,我们排放的温室气体已经减少了 50%。这一点,几乎没有哪个行业能做到。与此同时,我们的产量却增长了一倍,说明我们每千克产品排放的温室气体减少了 75%。但是,我们快要达到极限了。尽管如此,持续优化现有工艺,并尽可能降低二氧化碳排放仍是我们的首要目标。作为企业,我们持续研究并尽力优化生产过程,从而实现这一目标。

我们实现这项目标的第二个手段是在所有采购电能的基地加大风能和太阳能的采购量。

第三个手段是针对基础化学品开发全新的生产工艺。基础化学品的排放量占整个化工行业的 70%,同时也是构成两万多种产品的基础物质。因此,如果我们能在这方面减排,那么我们又将向前迈进一大步。

总得来说,我们的首要目标是避免二氧化碳排放。这是我们重点努力的方向。我们不依靠存储方式来采集排放的二氧化碳。

我们计划在2030 年之前实现业务增长的同时,不增加二氧化碳排放,而这些项目皆是该计划的一部分。这一目标已经颇具雄心壮志。而在 2030 年之后,我们希望通过采用全新的生产工艺进一步减少排放。

 

薄睦乐(Martin Brudermüller)在 2019 年巴斯夫研发新闻发布会*上介绍了碳管理研发项目,该项目旨在实现2030 年以后的气候保护目标。那么,我们具体在研究什么呢?

碳管理研发项目包括若干目标远大的研究项目,例如氢气制造和电动蒸汽裂解装置等。氢气的生产对二氧化碳减排的潜力巨大。目前为止,氢气在化工行业主要用于参与化学反应过程。但在未来,氢气还可能成为更重要的能源来源和存储介质。通过甲烷高温裂解(即将天然气裂解为氢气和固体碳)就可以利用较少的能源制备氢气,而不排放任何二氧化碳。

以蒸汽裂解装置为例,其减排潜能巨大。如果我们能将蒸汽裂解装置的能源从天然气转变为可再生能源电力,就可以减少 90% 的二氧化碳排放。我们预计,5 年内可以通过中试装置取得相应成果。

在非专业人士看来,用电力替代天然气操作蒸汽裂解装置似乎并不是特别新奇。面临的最大挑战是什么?

目前,我们的同事正处于概念验证阶段,证实电加热蒸汽裂解装置具有可操作性。这方面有许多尚待克服的挑战。首先,由于新工艺可能无法再使用现有的材料,我们必须确定哪些新材料可以使用。因此,我们必须彻底重新设计蒸汽裂解装置*,而且,鉴于装置操作将用到巨大的电流,我们还需要新的安全概念。当然,我们还必须确定如何获得这些电力。如果我们需要通过电力将大量石脑油加热至 800 摄氏度以上,那么必然需要更多能源。

 

使用更多能源来减少二氧化碳排放?

没错。如果我们希望从传统燃料转向可再生能源,所需的电量会比现在多,而且多很多。这听起来似乎自相矛盾,但实际原理很简单:未来,我们如果使用更少的天然气生产蒸汽等能源,我们就需要更多电力。我们目前正在研究这方面的技术可行性。然而,这也意味着必须提供所需的电量。单就蒸汽裂解装置而言,我们大约需要 300 台大型风力涡轮机生产所需的电量,也就是说,我们还需要立法者为这项工作创造条件。我们需要以有竞争力的价格获得稳定的可再生能源电力。毕竟,我们不希望在这个环节减少了二氧化碳排放,却在燃煤发电厂的其他环节产生二氧化碳。

碳管理项目设置一些宏大目标。接下来会采取哪些措施?这些目标预计会在什么时候实现?

的确,我们的目标非常宏大。这就是为什么我们的碳管理研发项目采用了独特的跨学科项目结构来帮助我们实现这些目标。

我们通常需要花费 10 到 15 年的时间研究开发新技术,尤其是当我们研究的是将要实际应用且真正具有开创性意义的技术。当然,我们希望尽快且尽可能安全地完成这项工作。

*此目标链接为英文页面