1月底，荷兰鹿特丹港内，一艘大型集装箱船缓缓驶向码头。随着船舶靠岸停稳，工作人员有条不紊地将一个大型液化罐卸岸装运，罐内装满了从船舶尾气中捕集的二氧化碳。
这艘船配备了全流程船舶碳捕集系统。该系统由中国船舶集团有限公司第七一一研究所（以下简称“中船集团七一一所”）自主研制而成。
“全球首套全流程船舶碳捕集系统的成功应用，标志着我国在海上碳捕集领域迈出了重要一步，为航运业绿色低碳发展开辟出一条新路径。”日前，中船集团七一一所所长董建福告诉科技日报记者。
“逆流而上”
船舶可谓二氧化碳排放“大户”。一艘1.5万标准箱、载重20万吨的远洋集装箱船，碳排放量约为一辆汽车的1000倍。为应对全球气候变化、减少航运温室气体排放，近年来，国际海事组织密集出台减碳规定，航运业压力倍增。
减碳，成为行业共识。但采用什么方案减却莫衷一是。“有的方案建议更换船舶燃料，有的方案考虑在排放前脱硫脱碳，还有方案提出优化巡航。”中船集团七一一所环装部总经理苏毅介绍，“我们为此组建研发团队，努力寻求最优解。”
历经数十次调研、讨论，团队提出了船舶碳捕集技术路线——给船舶加装二氧化碳捕集系统。环装部年轻的博士李珂成为项目负责人，他满怀热情地带领团队申请基于该路线的科研项目，却处处碰壁。
“当时，包括中船集团七一一所在内的相关单位都在深耕脱硫脱硝领域，业内专家并未寄望于船舶脱碳技术。”李珂回忆。
虽然压力很大，但李珂没有放弃。“我们部门在其他领域尝试全新技术路线时，也曾遭遇很多质疑，但后来证明路线是正确的。有时候，创新就是‘逆流而上’。”
大胆假设、小心求证。历时数月，团队拿出一份扎实的行业分析报告。在此基础上，所内专家又进行了充分讨论。不久后，中船集团七一一所领导层果断拍板：干！
申请不到研发经费怎么办？那就所内拨出一笔经费，支持自主研发。“原因很简单，这事国家需要、行业需要，有前景、有意义，能成！”大家干劲十足。
“越早拿出产品，越能占据有利市场地位，这是‘首台套’的竞争优势。”苏毅很坚定。他们开足马力、争分夺秒，很快就拿出了首套船舶碳捕集系统研制方案。
揪出“白球”
若把二氧化碳比作“白球”，捕集烟气中的二氧化碳，就好比在一堆颜色各异、鱼龙混杂的球里抓捕“白球”。“船舶烟气中的二氧化碳浓度只有5%至10%，‘白球’太少，捕捉很困难。”李珂解释。
高效揪出“白球”有两种办法：一是提升烟气中二氧化碳浓度，二是提高二氧化碳捕集效率。“受限于轮船燃料，第一个方案行不通。用第二个方案，就得在吸收剂上做文章。”李珂说，“吸收剂是捕集二氧化碳的关键物质，吸收速度越快，捕捉效率越高。”
市面上有十几种相关吸收剂，排列组合后可形成几百种配方。“为了缩小筛选范围，大家利用计算化学、分子模拟等技术进行初筛，确定了十多个候选配方。”中船集团七一一所环装部工程师杨浩然告诉记者。
接下来是做大规模试验，确定最佳配方。
利用上海海事大学一台3000千瓦的大型发动机，团队迈出了搭建实验台的第一步。建吸收塔、解析塔，安装锅炉、储罐……犹如燕子衔泥，研发团队一点点垒砌国内首个船用二氧化碳捕集系统实验台。
最终，他们花了一年半建好实验台。为了尽快交付系统，大家铆着一股劲儿，大冬天经常凌晨一两点还泡在实验室，调设备、盯数据。然而，吸收剂的吸收效率始终在60%至70%之间浮动，达不到理想目标。
在累计实验500多个小时后的一个夜晚，和往常一样，依旧没有突破。“明天接着干吧。”李珂开始“收摊儿”。就在这时，他瞥见记录仪闪现的数据——吸收效率超过90%！
深夜的实验室内，几个年轻人激动不已。他们急忙记录数据，连夜加班优化参数、调试设备，连续奋战数天，最终将综合吸收效率锁定在80%以上，高效揪出了“白球”。
闭环作业
被捕集的二氧化碳如何处理？“得先把它分离出来，这一过程被称为解析。”李珂介绍，“用传统工艺解析二氧化碳能耗高，我们必须设法降低能耗，否则产品不会受市场欢迎。”
团队成员查阅大量文献发现，调控解析时的压力能加快解析速度，从而降低能耗。但具体压力值需要测试才能确定。
“无巧不成书，在一次测试过程中，团队成员不小心操作失误，本以为会带来麻烦，没想到反而大大提高解析速度。”李珂笑道，“误打误撞，团队发现了一种新型的变压解析方法。”
大家还发现，调低解析时的温度也有利于降低能耗。“但我们不清楚如何操作，就像有武器却不会用。”杨浩然直言。
得知其他院所有这方面经验，研发团队与他们合力研发出一种新型解析催化剂，将解析二氧化碳所需温度降至100℃以下。同时，团队还采用先进热集成技术和控制技术，优化二氧化碳解析工艺，进一步降低了能耗。
解析出的二氧化碳呈气态，易逃逸，必须液化储存。
“利用含氟制冷剂液化二氧化碳，工艺成熟、成本低，是首选的制冷方案。不过，含氟制冷剂会破坏臭氧层。”杨浩然解释，《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其修正案规定，发达国家自2020年起禁止生产氟利昂22，2030年起停用氟利昂22。
抱着侥幸心理继续用含氟制冷剂，还是选用新型环保制冷剂？着眼于长远，研发团队选择了后者。他们对比了数十项制冷剂，最终，R744制冷剂脱颖而出——它不但能让二氧化碳液化率达99%以上、液态纯度超99.8%，还能满足环保的严苛要求。
历时多年研发，2024年5月，全球首套全流程船舶碳捕集系统完成应用验证，成功实现船舶“二氧化碳捕集—解析—液化储存—卸岸转运—再利用”全流程生态闭环作业。
“2024年底召开的中央经济工作会议提出，积极运用数字技术、绿色技术改造提升传统产业。这让大家备受鼓舞！”展望未来，董建福信心满怀，“我们将矢志攻关，用科技创新驱动绿色发展，为全球减碳贡献中国方案！”
1月底，荷兰鹿特丹港内，一艘大型集装箱船缓缓驶向码头。随着船舶靠岸停稳，工作人员有条不紊地将一个大型液化罐卸岸装运，罐内装满了从船舶尾气中捕集的二氧化碳。
这艘船配备了全流程船舶碳捕集系统。该系统由中国船舶集团有限公司第七一一研究所（以下简称“中船集团七一一所”）自主研制而成。
“全球首套全流程船舶碳捕集系统的成功应用，标志着我国在海上碳捕集领域迈出了重要一步，为航运业绿色低碳发展开辟出一条新路径。”日前，中船集团七一一所所长董建福告诉科技日报记者。
“逆流而上”
船舶可谓二氧化碳排放“大户”。一艘1.5万标准箱、载重20万吨的远洋集装箱船，碳排放量约为一辆汽车的1000倍。为应对全球气候变化、减少航运温室气体排放，近年来，国际海事组织密集出台减碳规定，航运业压力倍增。
减碳，成为行业共识。但采用什么方案减却莫衷一是。“有的方案建议更换船舶燃料，有的方案考虑在排放前脱硫脱碳，还有方案提出优化巡航。”中船集团七一一所环装部总经理苏毅介绍，“我们为此组建研发团队，努力寻求最优解。”
历经数十次调研、讨论，团队提出了船舶碳捕集技术路线——给船舶加装二氧化碳捕集系统。环装部年轻的博士李珂成为项目负责人，他满怀热情地带领团队申请基于该路线的科研项目，却处处碰壁。
“当时，包括中船集团七一一所在内的相关单位都在深耕脱硫脱硝领域，业内专家并未寄望于船舶脱碳技术。”李珂回忆。
虽然压力很大，但李珂没有放弃。“我们部门在其他领域尝试全新技术路线时，也曾遭遇很多质疑，但后来证明路线是正确的。有时候，创新就是‘逆流而上’。”
大胆假设、小心求证。历时数月，团队拿出一份扎实的行业分析报告。在此基础上，所内专家又进行了充分讨论。不久后，中船集团七一一所领导层果断拍板：干！
申请不到研发经费怎么办？那就所内拨出一笔经费，支持自主研发。“原因很简单，这事国家需要、行业需要，有前景、有意义，能成！”大家干劲十足。
“越早拿出产品，越能占据有利市场地位，这是‘首台套’的竞争优势。”苏毅很坚定。他们开足马力、争分夺秒，很快就拿出了首套船舶碳捕集系统研制方案。
揪出“白球”
若把二氧化碳比作“白球”，捕集烟气中的二氧化碳，就好比在一堆颜色各异、鱼龙混杂的球里抓捕“白球”。“船舶烟气中的二氧化碳浓度只有5%至10%，‘白球’太少，捕捉很困难。”李珂解释。
高效揪出“白球”有两种办法：一是提升烟气中二氧化碳浓度，二是提高二氧化碳捕集效率。“受限于轮船燃料，第一个方案行不通。用第二个方案，就得在吸收剂上做文章。”李珂说，“吸收剂是捕集二氧化碳的关键物质，吸收速度越快，捕捉效率越高。”
市面上有十几种相关吸收剂，排列组合后可形成几百种配方。“为了缩小筛选范围，大家利用计算化学、分子模拟等技术进行初筛，确定了十多个候选配方。”中船集团七一一所环装部工程师杨浩然告诉记者。
接下来是做大规模试验，确定最佳配方。
利用上海海事大学一台3000千瓦的大型发动机，团队迈出了搭建实验台的第一步。建吸收塔、解析塔，安装锅炉、储罐……犹如燕子衔泥，研发团队一点点垒砌国内首个船用二氧化碳捕集系统实验台。
最终，他们花了一年半建好实验台。为了尽快交付系统，大家铆着一股劲儿，大冬天经常凌晨一两点还泡在实验室，调设备、盯数据。然而，吸收剂的吸收效率始终在60%至70%之间浮动，达不到理想目标。
在累计实验500多个小时后的一个夜晚，和往常一样，依旧没有突破。“明天接着干吧。”李珂开始“收摊儿”。就在这时，他瞥见记录仪闪现的数据——吸收效率超过90%！
深夜的实验室内，几个年轻人激动不已。他们急忙记录数据，连夜加班优化参数、调试设备，连续奋战数天，最终将综合吸收效率锁定在80%以上，高效揪出了“白球”。
闭环作业
被捕集的二氧化碳如何处理？“得先把它分离出来，这一过程被称为解析。”李珂介绍，“用传统工艺解析二氧化碳能耗高，我们必须设法降低能耗，否则产品不会受市场欢迎。”
团队成员查阅大量文献发现，调控解析时的压力能加快解析速度，从而降低能耗。但具体压力值需要测试才能确定。
“无巧不成书，在一次测试过程中，团队成员不小心操作失误，本以为会带来麻烦，没想到反而大大提高解析速度。”李珂笑道，“误打误撞，团队发现了一种新型的变压解析方法。”
大家还发现，调低解析时的温度也有利于降低能耗。“但我们不清楚如何操作，就像有武器却不会用。”杨浩然直言。
得知其他院所有这方面经验，研发团队与他们合力研发出一种新型解析催化剂，将解析二氧化碳所需温度降至100℃以下。同时，团队还采用先进热集成技术和控制技术，优化二氧化碳解析工艺，进一步降低了能耗。
解析出的二氧化碳呈气态，易逃逸，必须液化储存。
“利用含氟制冷剂液化二氧化碳，工艺成熟、成本低，是首选的制冷方案。不过，含氟制冷剂会破坏臭氧层。”杨浩然解释，《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其修正案规定，发达国家自2020年起禁止生产氟利昂22，2030年起停用氟利昂22。
抱着侥幸心理继续用含氟制冷剂，还是选用新型环保制冷剂？着眼于长远，研发团队选择了后者。他们对比了数十项制冷剂，最终，R744制冷剂脱颖而出——它不但能让二氧化碳液化率达99%以上、液态纯度超99.8%，还能满足环保的严苛要求。
历时多年研发，2024年5月，全球首套全流程船舶碳捕集系统完成应用验证，成功实现船舶“二氧化碳捕集—解析—液化储存—卸岸转运—再利用”全流程生态闭环作业。
“2024年底召开的中央经济工作会议提出，积极运用数字技术、绿色技术改造提升传统产业。这让大家备受鼓舞！”展望未来，董建福信心满怀，“我们将矢志攻关，用科技创新驱动绿色发展，为全球减碳贡献中国方案！”
3月18日，在2024年黑龙江农机产品展示交易会上，一部可智能播种，又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当，据悉，研发团队通过自主研发和 21世纪经济报道记者 蔡姝越 上海报道舆论高度关注的游族网络（002174.SZ）投毒案，幕后主使许垚如何量刑有了最新进展。3月22日，上海市第一中级人民法院（以下简称上海一中院）宣判被告人许垚故 回望一加去年的整体节奏，如果要用一个词来总结其数字系列和Ace系列的概况，那就是“卷”！从外观质感、内存性能到整机体验，与友商的相互竞争中，一加表现的都比较强势，搭配清晰的产品定位策略和稳扎稳打 据英国《自然》周刊网站3月19日报道，研究人员首次利用生成式人工智能（AI）制造出全新抗体。报道称，本周生物学预印本资料库中的一份预印本报告的原理验证研究，提高了将“AI指导的蛋白质设计引入治 3月22日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）。《报告》显示，截至2023年12月，我国网民规模达10.92亿人，较2022年12月新增网民2480万人，互联网 近日，民航华东地区管理局向峰飞科技公司颁发V2000CG无人驾驶航空器系统型号合格证，这也是中国民航系统颁发的首个无人驾驶吨级电动垂直起降航空器型号合格证。航空器型号合格证取证是保障航空 。本文链接：让二氧化碳“无处可遁” ——全球首套全流程船舶碳捕集系统研发纪实http://www.sushuapos.com/show-2-10903-0.html
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