东南大学张会岩&袁湘洲课题组：太阳能光热驱动从空气中分离二氧化碳合成甲醇

图1 太阳能光热辅助下直接空气捕集（DAC）分离二氧化碳并可持续转化为甲醇的技术集成示意图。

本文在具体技术的讨论中分别从太阳能光热供能技术，MOF基DAC技术和电制甲醇技术三个角度开展。首先分别从太阳能光热利用及其与DAC技术集成的研究现状入手，探讨进一步降低DAC技术碳排放的可能性，确保其负碳效应。同时在具体DAC技术工艺的选取中，对MOF类新型吸附剂材料在DAC技术中的应用潜力进行了讨论，总结归纳了文献报道中MOF类材料包括样品级性能的表征结果以及反应器级实验的测试结果。最后，考虑DAC技术从空气中分离的二氧化碳作为原料气生产“绿色甲醇”，形成完整的二氧化碳捕集利用的技术链条，其中具体生产过程中的主要能耗考虑来自包括太阳能光电在内的可再生能源。

综合已有研究报道来看，尽管这类“绿色甲醇”燃料生产成本在当前研究阶段仍然较高，但从全生命周期角度可以发现其有作为“低碳燃料”甚至“负碳燃料”的价值，有望在未来的环保燃料供应中占据重要地位。

图2典型DAC应用场景中MOF类材料的CO2吸附容量及解吸温度与太阳能光热供能温区的匹配情况

本研究近期以“Solar Thermal Energy-Assisted Direct Capture of CO2 from Ambient Air for Methanol Synthesis”为题在线发表在npj materials sustainability 期刊上（DOI: 10.1038/s44296-024-00014-y）。

论文第一作者李双俊博士， 任韩国高丽大学研究教授，主要从事吸附法碳捕集、生物炭制备以及吸附热力学相关研究，已发表SCI论文40余篇，同时担任Chem Eng J, Energy等期刊审稿人；论文通讯作者为袁湘洲，东南大学青年首席教授，博导，国家高层次人才入选者。具体研究工作由来自清华大学，天津大学，浙江大学，广东工业大学等单位的学者共同完成。