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減碳新思路!二氧化碳做輪胎,5年後有望實作産業化應用【附節能環保技術賽道觀察圖譜】

作者:長江雲
減碳新思路!二氧化碳做輪胎,5年後有望實作産業化應用【附節能環保技術賽道觀察圖譜】

圖源:攝圖網

瞻觀前沿

近日,國際著名催化專家、日本工程院椿範立院士(現任日本富山大學低碳能源轉化中心創始主任)和團隊,研發了使用二氧化碳生産丁二烯橡膠輪胎的技術,這種新的溫室氣體利用方式,或能啟發科研人員開發出新的二氧化碳資源化利用路徑,為目前處于減碳和用碳思維困境中的入局者打開一扇窗。

相關論文以《來自二氧化碳的碳中性丁二烯橡膠》(Carbon-neutral butadiene rubber from CO2)為題發在 Chem(IF23.5)。甯夏大學王康洲教授是第一作者,中國石油大學(華東)王陽教授、日本富山大學的中治平林忠(Tadashi Nakaji-Hirabayashi)教授和椿範立院士擔任共同通訊作者。

無論是燃油車還是新能源車,輪胎一直是不可替代的關鍵功能單元,其使用量不受能源結構調整和轉型影響。此外,二氧化碳是溫室氣體的主要成分,全球年排放量已超過350億噸,帶來了諸如氣候變化、海平面上升、海水酸化等一系列環境生态問題。

椿範立院士曾通過開發新的催化體系,實作了二氧化碳加氫制備乙醇。在當時看來這是非常有前瞻性的研究成果。随後,椿範立院士帶領團隊接連攻克了乙醇制丁二烯、丁二烯聚合制橡膠技術,打通了二氧化碳制丁二烯橡膠輪胎最關鍵的技術路線。

憑借上述路線,該團隊實作了将溫室氣體二氧化碳資源化的利用,從化學品轉變到産品。目前,該技術路線已經在進行工藝放大,未來有望建設萬噸級的示範和應用工廠。

技術價值觀察

該課題組使用綠色、低碳甚至是零碳或負碳的技術路線,來制備丁二烯橡膠輪胎,能讓輪胎生産擺脫對于傳統化石原料的過度依賴,具有減碳和綠色生産工藝開發的雙重意義。

作為一種可持續循環技術,它最終有望于2029年底之前實作産業化應用。除了用于生産輪胎之外,該技術也會吸引其他對于丁二烯橡膠有需求的産業,進而成為衆多産業的理想技術選擇。

在這種利用模式之下,該團隊表示未來可能會催生使用二氧化碳生産塑膠、鑽石、衣服、面包等新型技術路線,甚至會涵蓋衣、食、住、行的方方面面。

該技術有望應用于節能環保産業鍊中遊環節。節能環保産業産業鍊上遊主要是包括鋼鐵、電子、有色金屬、塑膠等在内的原材料供應商,這些行業為節能環保産品的生産及工程實施提供原材料,其價格波動直接影響節能環保産業的成本,進而對細分行業的利潤産生影響。節能環保産業産業鍊下遊主要包括電力、鋼鐵、建築、化工、機械制造、市政建設行業。工業部分和政府部門是節能環保的重要需求方。

減碳新思路!二氧化碳做輪胎,5年後有望實作産業化應用【附節能環保技術賽道觀察圖譜】

宏觀市場觀察

據《“十四五”循環經濟發展規劃》,到2025年,主要資源産出率比2020年提高約20%,機關GDP能源消耗、用水量比2020年分别降低13.5%、16%左右,農作物稭稈綜合使用率保持在86%以上,大宗固廢綜合使用率達到60%,建築垃圾綜合使用率達到60%,廢紙利用量達到6000萬噸,廢鋼利用量達到3.2億噸,再生有色金屬産量達到2000萬噸,其中再生銅、再生鋁和再生鉛産量分别達到400萬噸、1150萬噸、290萬噸,資源循環利用産業産值達到5萬億元。

減碳新思路!二氧化碳做輪胎,5年後有望實作産業化應用【附節能環保技術賽道觀察圖譜】

2021年以來,節能環保産業代表性企業的投資動向主要包括投資擴産、收購公司布局大資料和人工智能業務、投資設立新公司等。節能環保産業代表性企業最新投資動向如下:

減碳新思路!二氧化碳做輪胎,5年後有望實作産業化應用【附節能環保技術賽道觀察圖譜】

在“碳中和、碳達峰”和“十四五”的一系列目标和規劃的推動下,大陸節能環保産業規模将繼續擴大。據前瞻分析預測,到2027年大陸節能環保産業産值規模有望超19萬億元。

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中國節能環保技術賽道熱力圖

根據前瞻産業熱力圖顯示,目前節能環保關鍵技術主要分布在東南沿海地區,從北向南依次有河北、山東、江蘇、廣東等省份,其中廣東省企業數量最多,尤其是深圳市成為重點發展區域。這些城市群已投入大量政策、資金、環境和人才資源用于節能環保研發,成為潛在的節能環保技術發展中心。根據熱力圖的分布,華南地區有極大的可能性成為節能環保技術的先導區域。重點關注深圳市福田區、寶安區和龍華區,長沙市開福區、西安市雁塔區等地的相關企業,以及這些地方對節能環保産業發展的投資環境和潛力市場。

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更多本行業研究分析詳見前瞻産業研究院《中國節能環保産業鍊布局全景梳理與招商政策建議深度研究報告》

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