在欧洲,交通运输占近30%的总CO2排放量,其中72%来自道路运输。虽然个人交通工具使用电动汽车可能有助于降低这一数字,但减少商用运输(如卡车或公交车)的排放是一个更大的挑战。
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员提出了一种新解决方案:直接在卡车的排气系统中捕获CO2,并在车辆顶部的箱子中液化。液态CO2随后被送到加油站,在那里使用可再生能源将其转化为传统燃料。该项目由EPFL工程学院工业过程与能源系统工程组协调,负责人是François Maréchal。该专利概念是发表在《能源研究前沿》上的一篇论文的主题。
科学家提议结合EPFL开发的几种技术来捕获CO2,并在一个过程中将其从气体转化为液体,该过程回收了车辆上可用的绝大部分能量,如发动机的热量。在他们的研究中,科学家使用了送货卡车的例子。
首先,车辆排气管中的废气被冷却,水分与气体分离。CO2通过使用金属有机框架(MOFs)吸附剂的温度摆动吸附系统从其他气体(氮气和氧气)中分离出来,这些吸附剂专门设计用于吸收CO2。
这些材料由EPFL Valais Wallis的Energypolis团队开发,负责人是Wendy Queen。一旦材料被CO2饱和,就会加热以便从中提取纯CO2。EPFL Neuchâtel校区Jürg Schiffmann实验室开发的高速涡轮压缩机使用车辆发动机的热量压缩提取的CO2并将其转化为液体。该液体储存在一个罐中,然后可以使用可再生电力在加油站转换回传统燃料。
整个过程发生在一个2米x 0.9米x 1.2米的胶囊内,放置在驾驶员舱上方。研究人员计算显示,使用1公斤传统燃料的卡车可以产生3公斤液态CO2,且转换不涉及任何能量损失。
只有10%的CO2排放无法回收,研究人员提议使用生物质来抵消这一点。该系统理论上可以与所有卡车、公交车甚至船只一起工作,并且可以与任何类型的燃料一起使用。该系统的优点是,与电动或氢基系统不同,它可以改装到现有卡车上,以中和其碳排放的影响。