报告服务热线400-068-7188

碳中和愿景下DAC技术发展趋势分析 成本高昂催生高级吸附材料

分享到:
20 蔡雨晴 • 2021-09-08 15:40:33  来源:前瞻产业研究院 E8212G0

本文核心观点:目前DAC技术成本不断下降,但依旧高昂。因此,如何开发兼具高吸附容量和高选择性的吸附材料是DAC技术未来商业化应用的关键。

空气直接捕集CO₂技术成本呈下降趋势,目前仍然较高

空气直接捕集CO₂(Direct air capture,DAC)技术指利用化学吸附剂,以空气作为CO₂的输运媒介,直接从低浓度的气体分压(40Pa)下富集CO₂的技术,可对小型化石燃料燃烧装置以及交通工具等分布源排放的CO₂进行捕集处理,并有效降低大气中CO₂浓度。

随着CO₂吸收/吸附材料发展以及反应设备更新,成本有所降低,但仍维持在较高价位。CCS技术主要是从排放源将CO₂捕集并分离,整体来看,DAC技术捕集成本高于CCS技术捕集成本,为此目前DAC工艺大多以小试或中试为主。

图表1:不同来源CO₂捕集成本对比(单位:美元/吨)

DAC技术2011年平均捕获成本在610-780美元/吨二氧化碳,2020年平均捕获成本为222-463美元/吨二氧化碳。随着2020年代的商业化以及2040年代和2050年代的大规模实施,DAC系统的成本可能会大幅降低。

图表2:2011-2050年DAC成本评估及预测(单位:美元/吨)

DAC技术要求高吸附容量吸附材料,目前固体/液体吸附方式最为先进

DAC技术涉及的装置主要有捕集装置、吸附或吸收装置、脱附或再生装置。就捕集装置而言,燃煤电厂等固定点源的CO₂排放浓度在10%~20%,而大气中CO₂浓度在410×10-6左右,远低于固定点源CO₂排放量。所以改进空气捕集装置提高CO₂捕集率是降低成本的关键。

图表3:大气中的CO₂浓度和固定点源CO₂排放浓度对比(单位:%)

空气直接捕集CO₂技术目前有固体吸附、液体吸附、水分波动吸附和电化学溶液四种方式,其中固体/液体吸附方式最为先进。物理吸附主要是利用吸附剂与空气各组分之间范德华力不同吸附分离CO₂。相关研究人员研究了沸石分子筛和金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)用于DAC的吸附性能。但现有MOFs以及其他物理吸附材料对于空气中CO₂的吸附选择性不高,难以满足DAC的要求。未来还需要进一步开发不同的MOFs材料提高对空气中CO₂吸附选择性。常见的分子筛及金属有机框架材料的DAC性能如下:

图表4:部分物理吸附材料对CO₂的吸附容量

初创公司致力于研发提高CO₂捕获量以及降低成本的吸附材料

目前,全球有30余家初创公司、科研机构、研发联合体正在对DAC技术进行研究,初创公司建立了19个试验场为研究提供试验数据,修正研发方向。其中Climeworks公司、Global Thermostat公司、Carbon Engineering公司技术领先,拥有自己的试验场,已经初步商业化。Carbon Engineering公司吸附剂类型为液体吸附,Climeworks和Global Thermostat为固体吸附剂。3家初创企业CO₂捕获量及预计成本如下:

图表5:DAC主要初创企业技术、CO₂捕获量及预计成本对比

以上数据参考前瞻产业研究院《中国碳中和产业投资机会与投融资策略建议分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。

更多深度行业分析尽在【前瞻经济学人APP】,还可以与500+经济学家/资深行业研究员交流互动。

前瞻产业研究院 - 深度报告 REPORTS

2024-2029年中国碳中和产业投资机会与投融资策略建议分析报告
2024-2029年中国碳中和产业投资机会与投融资策略建议分析报告

本报告前瞻性、适时性地对碳中和行业的发展背景、产业布局、市场规模、竞争格局等行业现状进行分析,并结合多年来碳中和行业发展轨迹及实践经验,对碳中和行业未来的发展...

查看详情

本文来源前瞻产业研究院,内容仅代表作者个人观点,本站只提供参考并不构成任何投资及应用建议。(若存在内容、版权或其它问题,请联系:service@qianzhan.com) 品牌合作与广告投放请联系:0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

如在招股说明书、公司年度报告等任何公开信息披露中引用本篇文章数据,请联系前瞻产业研究院,联系电话:400-068-7188。

p6 q0 我要投稿

分享:

品牌、内容合作请点这里:寻求合作 ››

前瞻经济学人

专注于中国各行业市场分析、未来发展趋势等。扫一扫立即关注。

前瞻产业研究院

中国产业咨询领导者,专业提供产业规划、产业申报、产业升级转型、产业园区规划、可行性报告等领域解决方案,扫一扫关注。

前瞻数据库
企查猫
前瞻经济学人App二维码

扫一扫下载APP

与资深行业研究员/经济学家互动交流让您成为更懂趋势的人

作者 蔡雨晴
产业研究员、分析师
6215480
关注
405
文章
74

研究员周关注榜

企查猫(企业查询宝)App
×

扫一扫
下载《前瞻经济学人》APP提问

 
在线咨询
×
在线咨询

项目热线 0755-33015070

AAPP
前瞻经济学人APP下载二维码

下载前瞻经济学人APP

关注我们
前瞻产业研究院微信号

扫一扫关注我们

我要投稿

×
J