室内CO2循环利用技术链的经济环境综合评估：淡水与高值化学品的可持续生产路径

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Harnessing indoor-captured CO 2 for producing freshwater and valuable chemicals through a circular chain: A techno-economic and environmental assessment

本文提出了一种创新的建筑一体化循环技术链，通过空气接触器捕获室内CO2，结合反渗透（RO）淡化、浓盐水处理及氯碱电解（CAE）系统，实现淡水、氢气（H2）、氯气（Cl2）及多种化学品（如NaOH、CaCO3等）的协同生产。研究通过技术经济与生命周期评价，揭示了光伏供电、碳税政策等关键因素对系统可行性（贴现回收期3.05–4.97年）及碳足迹的显著影响，为分布式碳-水-能闭环管理提供了重要参考。

　　

Section snippets

Materials and methods

图1展示了本研究技术链的示意图。如图所示，空气接触器（AC）利用氢氧化钠（NaOH）捕获二氧化碳（CO₂），并副产碳酸钠（Na₂CO₃）。其中部分碳酸钠被设计用于处理浓盐水，从而生成碳酸钙（CaCO₃），其余部分则计划对外销售。而空气接触器所需的氢氧化钠，则由氯碱电解（CAE）系统生产，该电解系统又与反渗透（RO）系统耦合。具体而言，反渗透系统生产淡化水……

Carbon footprint

本节探讨了不同条件下该循环技术链的碳足迹。首先，图3展示了间歇运行和连续运行两种模式下，集成空气接触器的二氧化碳捕获效率（CCE）及捕获量。从图中可明显看出，间歇运行模式的捕获效率（87%）略高于连续模式（84%）。这归因于间歇模式下……

Conclusions

本文探索了将模拟循环技术链集成到建筑中的性能，重点关注水-能源-碳-成本之间的关联。具体而言，所提出的技术链旨在同步捕获室内二氧化碳（CO₂）排放，通过反渗透（RO）系统生产淡水，并从浓盐水处理、氯碱电解（CAE）以及二氧化碳捕获过程中获取高价值化学品。研究在不同进水盐度、室内二氧化碳浓度……