Evonik和西门子正计划利用可再生能源和细菌的电力,将二氧化碳(CO2)转化为特种化学品。这两家公司正在一个名为Rheticus的联合研究项目中研究电解和发酵过程。该项目今天启动,将运行两年。第一家试验工厂计划于2021年在德国Marl的Evonik工厂投产,该工厂生产的化学物质如丁醇和己醇,都是用于特殊塑料和食品添加剂的原料。下一阶段可以看到一个年产能高达2万吨的工厂。还有生产其他特殊化学品或燃料的潜力。来自这两家公司的大约20名科学家参与了这个项目。
“我们正在开发一个平台,让我们能够以比现在更经济、更环保的方式生产化工产品,”西门子公司技术项目负责人Gunter Schmid博士解释说。“使用我们的平台,运营商未来将能够扩展他们的工厂以满足他们的需求。”这项新技术结合了多种好处。它不仅能使化学品可持续生产,还能作为能源储存,能够应对电力波动,帮助稳定电网。Rheticus与德国的Kopernikus能源转型计划有关,后者正在寻求新的解决方案来重组能源系统。Rheticus项目将从德国联邦教育和研究部(BMBF)获得280万欧元的资助。
“在Rheticus平台上,我们想证明人工光合作用是可行的”,Thomas Haas博士补充道,他负责Evonik公司战略研究部门Creavis的项目。人工光合作用是将二氧化碳和水转化为化学物质,利用化学和生物的步骤,在一个类似于叶子使用叶绿素和酶来合成葡萄糖的过程中。
西门子和Evonik都为这一研究合作贡献了自己的核心竞争力。西门子正在提供电解技术,这是将二氧化碳和水转化成氢气和一氧化碳(CO)的第一步。Evonik是一种发酵过程,通过特殊微生物的帮助,将含有CO的气体转化为有用的产品。在Rheticus项目中,这两个步骤——电解和发酵——从实验室扩大到一个技术测试设备。
Rheticus汇集了Evonik和Siemens的专业知识。这个研究项目展示了我们如何应用“力量到x”的想法”,来自BMBF的Karl Eugen Hutmacher博士说。利用电力来产生化学物质是一种从动力到x的概念。作为Kopernikus倡议的四大支柱之一,其想法是帮助转化和储存可再生能源,有效地利用电能。与此同时,Rheticus平台也有助于减少大气中的二氧化碳含量,因为它将二氧化碳作为原材料。例如,生产一吨丁醇需要三吨二氧化碳。
Evonik和西门子在Rheticus平台上看到了巨大的未来潜力。它将使工厂规模达到预期的规模变得简单——化学工业将能够灵活地适应当地的情况。在未来,它们可以安装在任何地方,比如发电厂废气或沼气的来源。
哈斯说:“从地理位置、原材料来源和产品的角度来看,其模块化的特性和灵活性使得新平台对特种化学品行业具有吸引力。”Schmid补充道:“我们相信,其他公司将使用这个平台,并将其与自己的模块集成,以制造他们的化学产品。”