二氧化碳化学利用（一）

　　高附加值化学转化利用为核心的二氧化碳资源化利用研究，可以抢占绿色经济制高点，实现碳、氧资源高效转化和循环利用，部分缓解对于化石资源的依赖，降低排放，延长煤炭利用过程的产业链，提高经济性。

　　①二氧化碳加氢制甲醇

　　甲醇是一种非常重要的化工原料，从甲醇出发，可以生产化学工业领域的甲醛、甲基叔丁基醚和乙酸、氯甲烷、甲基丙烯酸甲酯和对苯二甲酸二甲酯等；可以作为内燃机燃料添加剂、内燃机燃料或直接用于甲醇燃料电池；也可以生产汽油、烯烃、芳烃等燃料或化学品。

　　2020年10月，我国在甘肃兰州建成了实现全球首个千吨级液态太阳燃料合成示范，项目总占地约289亩，总投资约1.4亿元，主要采用太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇技术，每年可生产“液态阳光”甲醇1440吨；2020年10月，海南东方建成全球最大二氧化碳加氢制甲醇工业试验装置，年产量约5000吨。

　　二氧化碳化学利用（二）

　　②二氧化碳-甲烷干重整

　　二氧化碳和甲烷是重要的温室气体，二氧化碳-甲烷干重整的产物合成气是一种重要的平台化学品，其H2和CO的比例接近于1，适合下游产品的合成，该过程也有利于煤层气和生物质气能源资源价值的提升。

　　2017年8月，潞安集团与中科院上海高研院合作完成了国际上第一个二氧化碳重整中试装置-1万m3/h的二氧化碳-甲烷干重整示范装置的建设和运行，其催化剂可以拓展至水蒸气重整和甲烷、二氧化碳和水三重整应用，性能优于现有水蒸气重整催化剂。

　　③二氧化碳制一氧化碳

　　二氧化碳制一氧化碳的反应能量由太阳能提供，金属氧化物可以循环使用；产物CO可用于合成液体燃料和其他化学品，对于解决资源和环境问题有重要意义。

　　小结：二氧化碳化学利用存在的关键核心科学技术问题

　　包括二氧化碳和相关载体的活化-反应机理，催化剂的多功能构建及失活与再生，平衡反应与反应耦合和反应分离，反应器与过程的强化与过程模拟。

　　二氧化碳的生物利用

　　微藻技术

　　将二氧化碳通入微藻养殖容器里，透过阳光、加入菌种，可以发生光合作用，生成氧气，也可制成生物柴油。因其生长繁殖速度快、含油量高，可作为“后石油时代”的可再生能源。

　　微藻养殖可以实现污水处理和土地改良、增产结合：

　　①微藻能在土壤中形成新的微生态环境，改善土壤结构，提高土壤通透性。

　　②部分微藻可分泌胞外多糖等物质，有效进行渗透压调节，降低土壤的盐度。

　　③蓝藻通过固氮酶在土壤中持续固氮，增加土壤中有效氮含量，提高土壤肥力。