由莱布尼茨催化研究所(LIKAT)牵头的项目SuME已成功开发并运行一套中试合成平台。该项目协调人塞巴斯蒂安·沃尔夫拉布博士带领四人研发团队,历时三年半完成装置建设。该设施采用连续化操作模式,最高产率为每小时1升,项目累计获资助资金711万欧元。
与传统化工依赖化石资源不同,该平台的目标产物甲酸甲酯(MeFo)和碳酸二甲酯(DMC)所含碳元素完全来源于二氧化碳。二氧化碳来源包括水泥厂尾气、沼气生产排放气或直接捕集的大气成分。反应所需的水、氢气及氧气均取自可持续渠道。这两种化合物可实现二氧化碳中性生产,燃烧时基本无污染物排放,且辛烷值与常规燃料相当。碳酸二甲酯还可作为电动汽车电池的电解质材料。
该中试装置的运行依托于莱布尼茨技术中心的太阳能光伏供电系统。电解槽将水分解为氢气和氧气。氢气随后通过两条路径参与反应:其一,氢气与二氧化碳反应生成一氧化碳,再与额外氢气合成为合成气,进而转化为甲醇;其二,氢气直接加入二氧化碳中反应生成甲醇,副产物为水。生成的甲醇进一步分流,一条路径释放氢气转化为MeFo,另一条路径与一氧化碳和氧气反应生成DMC。

由于二氧化碳化学性质极不活泼,该工艺的核心挑战在于催化剂开发。工业上通常使用铜锌催化剂进行化石基合成气制甲醇,但该体系在接触此替代路线产生的水分时会失活。研究团队此前成功合成了一种稳定性更高的催化剂,其物质组成相似,但微观与表面结构经过显著调整,以耐受反应过程中的水分环境。

项目合作单位包括弗赖贝格矿业大学、德累斯顿弗劳恩霍夫IKTS研究所,以及EnProCo柏林公司和HydroExeed公司。目前,研发团队正重点评估从二氧化碳经一氧化碳间接制甲醇,与直接从二氧化碳制甲醇这两条路径的经济性。除MeFo和DMC外,该平台还具备探索煤油及更长链烷烃、烯烃等高附加值后续化学品的能力。
资料来源:openPR.de;原文发布日期:2026-10-28。本文为资料编译。
