我国攻克沼气全碳转化技术 湿垃圾高效变身绿色甲醇

当前,全球航运业正加速向低碳转型。绿色甲醇因全生命周期碳排放更低、与现有船舶动力和供应体系适配性较强,正成为替代传统重油的重要选项。但其大规模应用仍受原料来源与生产成本两方面制约。华东理工大学讲席教授、复洁科技首席科学家陈德院士领衔的研究团队,通过突破沼气全碳定向转化关键技术,为该难题提供了新的解决思路。 关键问题在于传统沼气利用效率偏低。沼气来自有机垃圾厌氧发酵,主要成分为甲烷和二氧化碳,比例约为七三开。长期以来,行业多仅利用甲烷进行能源转化,而将大量二氧化碳直接排放,既浪费了碳资源,也削弱了最终产品的低碳属性。这种做法与循环经济和碳中和目标并不匹配。 华东理工大学团队的创新在于:围绕沼气的天然组分比例,搭建了一套全链条工艺体系。该体系包括制沼单元、沼气净化单元、混合重整造气单元和绿色甲醇合成单元,并采用电驱动混合重整造气耦合催化加氢的技术路线,实现对沼气中碳元素的高效利用。据介绍,该技术可将甲烷和二氧化碳中的碳近100%转化为绿色甲醇中的碳,实现“碳尽其用”。 这一突破具有直接的应用价值。以上海为例,全市年产湿垃圾约350万吨。按该技术的转化效率,8吨湿垃圾可产出约1吨绿色甲醇,据此上海每年可合成40余万吨绿色甲醇,为上海港等国际枢纽港口的绿色甲醇加注提供本地化、可持续的原料来源,有助于港口绿色转型落地。同时,经济性也更具优势:相比传统绿色甲醇合成路线,该技术生产成本可降低30%以上,有利于绿色甲醇的市场推广与产业化应用。 这项目由华东理工大学与上海复洁科技、上海城投、中石化上海工程公司、上港能源等多家单位联合攻关完成。近日,项目在上海老港生态环保基地完成中试投料开车,顺利产出符合航运绿色燃料标准的绿色甲醇产品。该高效能中试装置集成了电驱动沼气混合重整、绿色甲醇定向合成、耦合热泵精馏以及热集成优化等多项自主知识产权核心技术,标志着对应的技术从实验室研究进入产业化验证阶段。 从更深层看,这项技术也反映了循环经济的路径:城市有机废弃物过去常被视为处置压力,如今通过技术手段可转化为可利用的碳资源与能源资源。其意义不仅在于提升资源利用效率,也为城市可持续发展提供了新的支撑。

从有机垃圾到航运燃料,看似跨越多个行业,指向的却是同一个问题:在资源约束与减排压力并存的背景下,城市运行需要更精细、更循环。尽可能把沼气中的碳转化为可用产品,不只是技术路线的改进,也是为绿色转型寻找更可持续的成本解法。面向未来,只有通过更高效的系统集成、更清晰的标准体系和更顺畅的产业协同,才能让绿色燃料从“可行”走向“可用”,让低碳发展从愿景进入日常。