化学和材料工程教授阿德南·汗(Adnan Khan)在过去的15年里一直致力于研究开发可持续技术，旨在使我们的能源系统脱碳。“这是我们今天面临的最重要的挑战。这是我们对后代的亏欠。”
但是，说我们需要转变我们的能源系统是一回事，弄清楚如何以具有成本效益和可持续的方式做到这一点是另一回事。
为了提供帮助，Khan创建了能源转型实验室，其目标是开发和分析新的材料、技术和可靠的过渡途径，为加拿大实现净零排放。
可汗说，可信度问题是他的10人实验室的关键，该实验室采用系统级分析来检验新技术或解决方案最终是有助于还是阻碍能源转型的总体目标。
他说:“在投入资金、精力和时间开发新材料和新工艺之前，我们需要了解在实际或工业规模上设计的工厂将如何运作。”“很难理解工业过程中的挑战。”
他的团队最近在《自然催化》杂志上发表的一篇论文就是基于这种对工业规模过程的错误计算。这篇文章表明，一项意图良好的新兴电气化技术旨在帮助占全球排放量2%的化学部门脱碳，但实际上会增加能源使用和成本。
Khan说:“使用电气化使行业脱碳是朝着正确方向迈出的一步，但研究人员目前正在追求的技术可能会带来重大挑战。”
该技术基于碱性电催化系统，可由可再生电力提供动力，用于化学生产。这些系统采用高pH值或高碱度的碱性溶液来加速涉及电的化学反应。
该团队阐明了基于该技术开发工业流程的挑战，特别是下游产品分离。为了做到这一点，他们模拟了工业过程，并使用他们自己开发的经济模型进行了分析。
在这项研究中，可汗观察了生产乙醇酸的过程。乙醇酸是一种有价值的化学品，用于化妆品工业和家庭和工业清洁工业。它被吹捧为在未来的生物塑料中发挥关键作用。
研究结果表明，碱性电催化乙醇酸生产路线将需要使用昂贵的下游产品分离，这将导致原材料和能源成本的增加。总而言之，以这种方式生产乙醇酸的价格将跃升至每公斤2.20至2.50美元，与目前每公斤1.50美元左右的市场价格相比，涨幅高达40%。
Khan总结说，在催化剂开发阶段，酸碱反应化学的相关挑战往往被忽视，导致研究资源的严重浪费。
“我知道我们必须迅速采取行动，因为与人类活动有关的排放对气候变化产生了重大影响。但我们需要制定可靠的解决方案来实现净零排放。”
更多信息:sharful Kibria Nabil等人，碱性电解质中电催化羧酸盐生产的酸碱化学和经济意义，Nature Catalysis(2024)。DOI: 10.1038/s41929-024-01107-6期刊信息:自然催化由阿尔伯塔大学提供引文:寻找可靠的途径，以净零排放:扩大新兴电气化技术的挑战(2024,5月16日)从https://techxplore.com/news/2024-05-credible-pathways-net-emissions-scaling.html检索2024年5月16日。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
