绿色甲醇：二氧化碳中性循环经济的基础

“基于生物质制氢的绿色氢气和CO2合成甲醇，提高了碳中和的工业应用前景。作为流动性应用的燃料和化工原料，绿色甲醇可以决定性地推动工业部门的去石化。同时，将甲醇生产整合到现有的工业设施中，如热电厂或制浆造纸厂，可以创建一个本地和二氧化碳中性的闭环系统。”
如今，甲醇是生产最广泛的有机化学品之一，也是化学工业中最重要的原材料之一。作为一种能源载体，甲醇可用于各种行业和终端消费者，作为移动应用的燃料，或用于在燃料电池（“直接甲醇燃料电池”或“DMFC”）中发电。由于天然气生产的常规甲醇释放大量的化石温室气体，工业规模的绿色甲醇的碳中和的生产可以为能量转换做出重要贡献。
特别是，作为一种能量载体，甲醇可以发挥重要作用。例如，在向电动汽车过渡的过程中，例如在车辆运行过程中，有助于减少排放二氧化碳。从长远来看，更多国家将寻求限制或禁止内燃机，以实现气候目标。第一个国家计划旨在从2030年起禁止柴油和汽油发动机新车的注册。绿色甲醇提供了碳中性流动性的选择，因为它可以与汽油混合，并且可以在任何发动机中以这种形式使用。例如，在中国，甲醇已经被添加到汽油中作为标准。使用直接甲醇燃料电池，任何类型的电动汽车也可以完全依靠甲醇运行。
水、绿色电力和工业废气生产绿色甲醇
绿色甲醇是由二氧化碳和氢化学结合而成的。首先，氢是在电解槽中产生的。氢气在反应器中通过二氧化碳（CO2）催化转化为甲醇。为了生产“绿色”（即碳中性）甲醇，可再生电力中的氢与生物二氧化碳结合使用。

这种方法的潜力在于，所使用的二氧化碳可以通过碳捕获过程获得，例如从工业废气（生物或非生物源CO2）中获取，或者直接从空气中捕获（“直接空气“捕获”或“DAC”）。这一过程既避免了进一步破坏气候的二氧化碳排放，又将其用作新能源载体的资源和原材料。因此，基于成熟的技术，在使用生物源二氧化碳和可再生电力的情况下，绿色甲醇可以支持可持续工业，实现二氧化碳减少的生产和供应链，甚至是二氧化碳循环利用。此外，甲醇合成产生水和废热，这些水和废热可以在闭环系统中使用。水直接反馈到电解过程中，作为进一步制氢的原料。废热也可以被收集并反馈到整个系统中。电解槽中产生的氧气可用于其他工业过程，例如：纸浆厂用于漂白工艺、废水处理或提高效率的其他工艺。
项目的全球推广瑞典Power-to-X公司Liquid Wind目前正计划与制浆造纸厂和热电联产厂合作，在瑞典各地首次大规模工业推广绿色甲醇生产设施。Liquid Wind还计划在欧洲和其他合适的国际地点开发旗舰设施。旗舰工厂将使用西门子能源公司最新一代的电解槽Silyzer300，该电解槽适应性强，符合特定价值链的要求。生产的氨甲醇可用于船舶动力和替代船用燃油。到2030年，将建设10个年产量为5万公吨的绿色甲醇旗舰项目。该公司计划迅速扩大规模，并计划到2050年在全球开发500家标准化工厂。这种扩展是通过持续使用数字功能实现的。整个规划和集成都是在西门子生态系统提供的数据、过程和操作的数字孪生兄弟许可证的帮助下进行的。这意味着可以通过数字孪生实现对全球工厂进行规划、测试和高效运营。在此基础上，在可再生能源丰富的国家，扩大规模有着巨大的发展机会，而且通过氢和二氧化碳的合成，可以满足对绿色甲醇日益增长的需求。