净零排放的必然未来：新加坡实现从海水中去除二氧化碳

在两个成功的中试项目之后，新加坡国家水务局PUB和Equatic将在新加坡Tuas建造世界上最大的海洋二氧化碳去除工厂，以展示和测试该技术的有效性和未来的可扩展性。

               

世界上最大的海洋二氧化碳去除工厂

在两个成功的试点项目之后，新加坡国家水务局PUB和Equatic将在新加坡Tuas建造世界上最大的海洋二氧化碳去除工厂，以展示和测试该技术的有效性和未来的可扩展性。

第一个模块将于2024年中期投入使用，示范阶段预计持续18个月。

Equatic的首席运营官爱德华·桑德斯告诉Aquatech Online：“Equatic-1将由独立的模块组成，每个模块包含一个电解槽。项目的第一阶段将使一个模块上线。另外，将安装九个额外的模块以实现示范工厂的全面规模，并证明该技术能够扩展到十亿吨规模。”

该过程利用电解的形式从海水中去除二氧化碳，产生清洁氢气和固体副产品。

“Equatic技术包括电解和直接空气捕集，以从大气中去除碳并产生负碳氢。在电解阶段，Equatic-1利用得到美国能源部高级研究项目署（ARPA-E）支持的氧选择性阳极来生产负碳氢，同时消除了不需要的氯气生产。     

“在电解步骤之后，作为产物的两条水流（一条酸性，一条碱性）将被处理，”桑德斯补充说。

然后将水回归海洋，在那里其有潜力捕获更多的二氧化碳。该过程可重复进行，创造了高效的碳捕获循环。

从中试到示范工厂

“在PUB，我们坚信，与学术界和私营部门合作以推动技术进步是解决气候变化带来的复杂挑战的关键，”PUB首席工程技术主任庞志明博士说。

Equatic的第一个中试项目于2023年4月在美国洛杉矶港和新加坡揭幕，这是2021年在UCLA进行实验室规模原型试验不到两年后实现的。

Equatic联合创始人高拉夫·N·桑特说：“扩大二氧化碳去除解决方案需要技术、大胆和忠诚的合作伙伴，以及对及时和可衡量成功的关注。我们非常幸运地与新加坡的合作伙伴共同构建了这一愿景，以试点和扩大Equatic的解决方案。”

               

为什么二氧化碳去除很重要？

2022年，联合国发布了一份报告，指出如果世界想要实现净零排放，从大气中去除碳是至关重要的，而上一年工业排放了360亿吨碳到大气中。

海洋是地球上最大的二氧化碳汇，比空气多150倍。然而，随着二氧化碳气体水平的增加，海水吸收二氧化碳的效率会降低，这意味着更多的二氧化碳气体会留在大气中，这可能对气候产生有害影响。

PUB和Equatic的试点项目表明，当在工厂中处理的海水回归海洋时，其吸收大气二氧化碳的能力将增加。  

   

“2023年在新加坡投入使用的中试工厂提供了关键的性能数据，证实了我们的二氧化碳去除效率、氢产量以及该过程的能源需求，”Equatic联合创始人丹特·西蒙内蒂补充说。“这些发现有助于根据试点系统确认扩大性能，为Equatic-1的设计和工程制定路径。”

去除二氧化碳的好处并不止于此。最初，Equatic-1将连接到电网。然而，Equatic正在研究几种可再生能源来为工厂提供电力。

桑德斯补充说：“利用产生的氢气有潜力显著降低二氧化碳去除过程的净能量强度，这与大多数其他碳减排技术不同。”

                 

有多少碳被去除了？

该工厂将建立在已有的试点基础上，该试点每天成功地从海水中去除0.1公吨二氧化碳。示范工厂将配备去除10公吨二氧化碳的设备，是试点的100倍。

据估计，1800个工业规模装置每年将去除100亿吨大气中的二氧化碳。

该工厂基于模块化原则，将使技术根据当地需求进行扩展变得更加容易。海水从PUB相邻的海水淡化厂流过该系统。

当水流经利用Equatic的氧选择性阳极的网格电极时，通过水传递电流。化学反应将水分解为负碳氢和氧成分。由此产生的固体可以储存二氧化碳数千年，既可应用在混凝土和水泥等行业，也可以安全释放回海洋。

                 

碳去除是PUB实现净零目标的一部分

作为新加坡的国家水务公司，PUB已设定在2045年实现净零排放的目标。其战略包括减少水处理过程的能源需求，并捕获和去除释放到大气中的碳。  

   

碳去除工厂有望为实现PUB的目标做出重要贡献，特别是因为它是设计用于可再生能源运行的。

全球范围内，如果该工厂被证明成功，这种方法的模块化和可扩展性将具有更广泛的吸引力。它比传统的碳捕集和储存方法具有许多优势，无论是基于陆地还是水域。它消除了复杂的物流、溶剂、添加剂、管道、压缩和易于污染的膜的需求。同时，Equatic预计工厂内采用的技术将在2030年之前将去除成本降低到行业目标以下。