为进一步拓展沼气在能源体系中的应用并实现负碳利用,本中心还开展了:
(1)绿色甲醇和SAF等费托合成燃料是当前能源发展的热点,但其前体物质绿色合成气的生产受制于催化剂和气化工艺、气化炉等环节的不成熟,导致生物质直接气化制合成气难以实现产业化应用。基于此,中心开发了沼气干湿双重整制备合成气技术,实现了极具原子性价比的合成气制备,为生物甲醇、可持续航空燃油(SAF)和其他费托合成燃料的制备提供了新的绿色合成气制备途径。

图1 沼气干湿双重整技术
(2)为避免可再生电力弃电并构建电能和化学能的互补能源系统,中心开发了沼气生物氢烷转化技术,将沼气中的CO2和绿电来源的H2通过产甲烷微生物的生物转化,转化为CH4,通过原位转化技术,厌氧反应器可直接产出CH4含量97%以上的沼气,既避免了沼气脱碳的成本,又可以与可再生电力形成互补,提供了多能互补的储能形式。

图2 生物氢烷转化技术
(3)面向国际减碳以及航运业对绿色LNG的巨大需求,中心开发了沼气一步法联产LNG和LCO2技术,在实现低能耗沼气脱碳的同时,进一步提升产品附加值。制备的LNG便于运输,可为绿色海运提供能源;LCO2用于绿色化工或食品行业,实现了沼气的负碳利用。

图3 沼气一步法联产LNG和LCO2技术