我们已经知道了沸石的吸附交换性,所以在经过多年研究中,日本跨国公司Asahi Kasei近日建成基于沼气净化系统的污水处理厂,以达到碳中和目的。该系统利用Asahi Kasei新开发的吸附剂——沸石从沼气中去除CO2来提炼高纯度甲烷气体(生物甲烷),该吸附剂可以选择性地吸附CO2。与将甲烷与CO2一起吸附的传统吸附剂不同,天然沸石几乎不吸附甲烷,这使系统能够在回收高纯度CO2的同时有效分离和回收高纯度甲烷。

来自污水污泥、垃圾等的沼气由大约 60% 的甲烷和 40% 的 CO 2组成。虽然沼气作为碳中和燃料的使用正在迅速扩大,但它也是欧洲和美国作为天然气替代品的生物甲烷的来源。该系统将使用该沼气的一部分进行示范试验。如果使用该系统的生物甲烷生产与碳捕获和利用或储存 (CCUS) 相结合,则该循环将是碳负的。在示范试验中,分离的气体被重新组合成沼气作为发电燃料。

日本已建成沸石—沼气分离系统-国投盛世

图1显示了沼气的流动。图2显示了仓敷市儿岛污水处理厂的沼气流量和使用该系统的示范试验。如果使用该系统生产生物甲烷与碳捕获和利用或储存 (CCUS) 相结合,则该循环将是碳负的。这种从沼气中提取生物甲烷和二氧化碳的方法是朝着多个行业可持续发展的方向发展。