可再生能源驱动的电化学CO2还原制备高附加值产品的环境影响评估：基于CO2循环的视角

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Electrochemical CO 2 reduction driven by renewable-energy to high value-added products: environmental impact assessment from CO 2 cycle

本文系统评估了电化学CO2还原（ECO2R）技术将捕获CO2转化为高附加值产品的全生命周期环境影响。研究通过摇篮到大门生命周期评估（LCA）量化了六种代表性产品（甲醇、乙醇等）的能耗和18类环境指标，揭示电解环节贡献41-90%能耗和52-85%温室气体（GHG）排放。研究强调清洁电力供应与技术参数（电池电压、法拉第效率等）协同优化是实现负排放的关键，为碳循环技术产业化提供科学依据。

　　

亮点

当前，ECO₂R制备一氧化碳（CO）和甲酸（FA）的电流密度（J）、法拉第效率（FE）和电池电压（E_cell）已接近工业标准。例如Topsoe公司报道其eCOs?电解技术相比传统CO来源具有显著优势，尤其在脱碳需求高的背景下。

当前最先进情景分析

图4展示了ECO₂R制备六种目标产品在18类环境影响指标中的LCA结果。在每小时消耗1吨CO₂的情景下，ECO₂R生产甲醇（MeOH）、乙醇（EtOH）、甲烷（CH₄）、乙烯（C₂H₄）、甲酸（FA）和一氧化碳（CO）的产量分别为564kg/h、398kg/h、298kg/h、247kg/h、1005kg/h和618kg/h。其中甲醇路线的环境影响最显著，其次为甲烷、乙醇、乙烯、甲酸和一氧化碳，这主要归因于...

结论与展望

ECO₂R通过将捕获的CO₂转化为高附加值燃料和化学品，为可再生能源存储开辟了充满前景的路径。该技术不仅能利用间歇性可再生能源，还支持碳循环，助力气候变化缓解。本研究通过全面LCA量化比较了不同化学品的能耗与环境影响，为...