《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：A review of formic acid production technologies: routing the transition towards sustainable processing
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本综述对现有甲酸（FA）生产技术进行了全面回顾。化石基生产凭借其完善的基础设施主导着甲酸市场。热催化和电化学途径对环境更为友好。然而，可持续路线目前尚不成熟且在经济上不可行。欧盟政策正成为推动向低碳足迹转变的积极因素。研究人员建立了一个比较框架，从技术、经济和
本综述对现有甲酸（FA）生产技术进行了全面回顾。化石基生产凭借其完善的基础设施主导着甲酸市场。热催化和电化学途径对环境更为友好。然而，可持续路线目前尚不成熟且在经济上不可行。欧盟政策正成为推动向低碳足迹转变的积极因素。研究人员建立了一个比较框架，从技术、经济和环境角度评估了当前生物基和电解工艺在甲酸合成中的应用。通过将现有技术与新兴合成方法相结合，本研究旨在阐明甲酸在当前工业格局中的地位及其作为可持续生产系统贡献者的关键作用。首先，概述了甲酸市场及其当前应用和在可再生能源配置中的潜在用途。其次，详细阐述了所有现有的工业化规模甲酸生产途径以及具有规模化潜力的在研技术。最后，汇集了不同的技术经济研究和环境评估，以在生产路线之间建立稳健的比较。总体而言，本综述提供了一个全面的决策框架，以指导研究人员和工业界走向最可行、低碳的合成路径。最终，这项工作旨在阐明甲酸融入可持续生产系统的前景。
论文主体内容总结
1. 引言
本文献综述旨在建立一个比较评估框架，用以衡量不同甲酸（FA）生产途径的技术性能、环境影响和技术就绪水平（TRL）。研究检索了2002年至2026年间多个数据库的相关文献，最终筛选出103篇参考文献。为确保跨路径评估的严谨性，异质性文献数据被标准化为成本（�/t）和生命周期环境影响（kg CO2-eq/kg FA）基线指标。需要注意的是，由于各研究的方法、假设和系统边界存在差异，所报告的经济指标（如净生产成本、最低销售价格（MSP））和全球变暖潜能值（GWP）均直接引自原始文献，未进行归一化处理。因此，这些指标主要用于揭示宽泛的技术经济与环境趋势，而非提供统一的基准性能数据。文中TRL的评定遵循欧盟EARTO TRL量表，涵盖了从原料、反应器合成到下游分离纯化的完整生产过程。
1.2. 市场概览
当前商业化甲酸主要来自化石原料。尽管近期市场有所增长，但过去十年的产量数据仍可作为比较工厂产能和技术成熟度的实用参考。文章强调需区分市场价格、最低销售价格（MSP）、平准化成本和生产成本等概念。数据显示，不同地区的甲酸价格存在差异。
1.3. 可持续应用
1.3.1. 甲酸作为电池燃料
甲酸（FA）在可再生能源系统中具有多种应用。直接甲酸燃料电池（DFAFCs）因其高电动势和低燃料穿透性而受到关注。然而，其长期应用受限于电极因一氧化碳（CO）吸附导致的中毒问题。当前研究集中于原子和界面工程，以改进铂（Pt）基和钯（Pd）基电催化剂，从而更好地抑制CO的产生。甲酸在铂上的氧化存在直接生成CO2和脱水生成CO两种机理。间接甲酸燃料电池（IFAFCs）通过先将甲酸分解为氢气（H2）和CO2，再将氢气用于质子交换膜燃料电池发电，据报道具有比DFAFC更大的规模化潜力。
1.3.2. 氢载体
甲酸（FA）是一种极具前景的可再生氢储存化学品，可通过金属基催化分解产生氢气（H2）和CO2。其分解途径包括脱水和脱氢，其中脱氢是利用甲酸作为能量载体的首选路线。可用于甲酸脱氢的催化剂种类繁多，包括均相和非均相催化剂。
