譯海擷英 變廢為寶：基于CO2制造高品質聚合材料——德國聯邦教育與研究部為“夢生產”提供超過450萬歐元研究基金

拜耳材料科技和拜耳技術服務公司的研究人員正在與RWE電力公司和RWTH亞琛大學的學術合作伙伴共同致力于二氧化碳的可持續利用研究。在這個被稱為“夢生產”項目的中心，勒沃庫森化工園區內坐落著一個中試裝置。這是一個生產公斤規模聚醚聚碳酸酯多元醇(PPPs)的裝置，產品將被加工成聚氨酯，工藝涉及到CO2的化學鍵合，CO2是這個可持續工藝的不可或缺的原材料。該工藝的關鍵技術是催化劑。

目前85%以上化學物質采用催化生產，由于二氧化碳能量密度很低，不易反應，阻礙了二氧化碳的實際應用。而最近的實驗室測試中，‘夢反應’已經實現，但在工業中尚待證實，因此暫時試驗結果被描述為“夢”。

在“夢生產”項目中，這些可喜的實驗室成果將首次被轉化為規模較大的生產。未來3年，德國聯邦教育與研究部（BMBF）將為這個項目投資超過450萬歐元，該項目的監管方是德國航空航天中心（DLR）。

催化生產的聚醚聚碳酸酯多元醇（PPP）是極具吸引力的材料。CO2既可以引入該生產工藝，也有進一步應用在聚氨酯化學的可能性。拜爾材料科技股份有限公司總裁 PatrickThomas說：“能用廢棄物CO2生產各種各樣的材料真是一個了不起的成就，這都是催化劑使其成為可能，我們項目組的每個成員都為此而驕傲。作為一種超高效的有機絕緣材料，聚氨酯比其他同類材料在使用過程中可以節約大約80多倍的生產耗能，這確保了PPPs對氣候保護具有雙倍的積極影響。”除了用于建筑保溫，輕質聚氨酯部件也有助于減少汽車的重量，例如，可以節約大量能源。然而，聚氨酯也可以用于生產高品質床墊和軟墊家具等日常生活用品。

“夢生產”項目是建立在之前同樣由拜耳技術服務公司發起并由德國聯邦教育與研究部提供基金支持的“夢反應”項目基礎之上的。“作為這個項目的一部分，我們通過使用新開發的催化劑來激活二氧化碳。我們所取得的成果將成為‘夢生產’項目工業化應用的基礎，”拜耳技術服務公司的管理董事Dirk VanMeirvenne德克博士解釋說。

來自RWTH亞琛大學技術和高分子化學學院的執行董事WalterLeitner教授說：“與拜爾材料科技公司及作為CAT催化中心一部分的拜爾技術服務公司的有益合作，奠定了該聯盟的基礎。對于二氧化碳的應用，將原料到產品整合在一個項目中形成一個完整的價值鏈還是獨一無二的。項目提供了巨大的機會，但也要求開放和深入的交流，這也是在項目的準備階段非常成功的一面。”

以二氧化碳為原料生產聚合物有助于減少如化石燃料等傳統原料的消耗。這一策略也為后代展示了如何持續使用自然資源。

用于該項目的二氧化碳將來自位于Niederauβem的RWE褐煤發電廠。在發電廠的碳創造中心有個二氧化碳清洗系統，從其中的煙道氣中回收二氧化碳。“夢生產”項目的二氧化碳清洗器配備了一個附加液化系統，以便將二氧化碳運送到勒沃庫森。二氧化碳液化系統設計靈活，以應付從公斤級到以噸計規模的各種壓力規格以及純度不等的二氧化碳。

“能源來源廣泛，但煤炭將繼續在今后發揮重要作用”，RWE能源公司行政總裁JohannesLambertz博士表示。“這就是為什么夢生產項目對于RWE公司來說是同樣重要的原因。除了能夠在發電廠最大可能地捕獲二氧化碳以大量降低褐煤發電廠二氧化碳的排放量外，我們還在一個跨產業合作項目中開發了新的二氧化碳利用途徑。這來自于：二氧化碳——一個新的資源。” （董松、學先編譯）