EPFL的研究人员已申请了一项新概念的专利，该新概念可将卡车的二氧化碳排放量减少近90％。它涉及将二氧化碳捕集到排气系统中，将其转化为液体并将其存储在车辆上。然后，液态二氧化碳将被输送到服务站，并在其中使用可再生能源将其转化为燃料。
洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员已申请了一项新概念的专利，该新概念可将卡车的二氧化碳排放量减少近90％。它涉及将二氧化碳捕集到排气系统中，将其转化为液体并将其存储在车辆上。然后，液态二氧化碳将被输送到服务站，并在其中使用可再生能源将其转化为燃料。
在欧洲，运输占二氧化碳排放总量的近30％，其中72％来自公路运输。尽管将电动汽车用于个人运输可以减少这一数字，但减少卡车或公共汽车等商业运输所产生的排放却是一个更大的挑战。
EPFL的研究人员现在提出了一种新颖的解决方案：直接在卡车的排气系统中捕获二氧化碳，然后将其液化在车顶的盒子中。然后将液态二氧化碳输送到服务站，在该站使用可再生能源将其转化为常规燃料。该项目由EPFL工程学院的FrançoisMaréchal领导的工业过程和能源系统工程小组进行协调。获得专利的概念是2019年12月16日在《能源研究的前沿》中发表的论文的主题。
车辆上的复杂过程
科学家建议结合EPFL开发的多种技术来捕获CO2，并将其从气体转化为液体，从而回收船上大部分可利用的能量，例如来自发动机的热量。在他们的研究中，科学家们以送货卡车为例。
首先，将排气管中的车辆烟气冷却，然后将水与气体分离。使用变温吸附系统，使用专门设计来吸收CO2的金属有机骨架（MOF）吸附剂，将CO2与其他气体（氮气和氧气）隔离。这些材料是由温迪·昆（Wendy Queen）领导的EPFL瓦莱瓦利斯瓦利斯（Valais Wallis）的Energypolis团队开发的。一旦材料被CO2饱和，就将其加热，以便可以从中提取出纯净的CO2。由耶尔格·希夫曼（JürgSchiffmann）在EPFL纳沙泰尔校区的实验室开发的高速涡轮压缩机利用车辆发动机产生的热量压缩提取的二氧化碳并将其转化为液体。该液体存储在罐中，然后可以在服务站使用可再生电力转换回常规燃料。“卡车在加满燃料时仅会沉积液体，”Maréchal说。
整个过程在一个2 m x 0.9 m x 1.2 m的胶囊舱内进行，该胶囊舱位于驾驶室上方。“胶囊和储罐的重量仅为车辆有效载荷的7％，”Maréchal补充说。“该过程本身消耗很少的能量，因为其所有阶段均已优化。”
研究人员的计算表明，使用1千克常规燃料的卡车可以产生3千克液态二氧化碳，这种转换不涉及任何能源损失。
仅10％的CO2排放量无法回收，研究人员建议抵消使用生物量的排放量。
该系统理论上可以与所有卡车，公共汽车，甚至轮船以及任何类型的燃料一起使用。该系统的优势在于，与基于电动或基于氢的卡车不同，该系统可以改装到现有卡车上，以抵消其在碳排放方面的影响。
参考：Shivom Sharma和FrançoisMaréchal撰写的“利用变温吸附技术从内燃机排气中捕获二氧化碳”，2019年12月16日，能源研究前沿。DOI：
10.3389 / fenrg.2019.00143
