1月，美国能源部（DOE）宣布多项资助，共投入2.96亿美元支持生物燃料、清洁氢能和碳捕集利用与封存（CCUS）技术研发。

一、生物燃料

1月26日，DOE宣布投入1.18亿美元支持118个项目^[1]，以推进生物质精炼厂的发展，生产低排放可持续燃料。

1、综合生物精炼厂的预试点项目。共资助9个项目：藻类基喷气燃料和聚氨酯单体的中试生产，将开发精炼工艺，从生物质中提取粗制海藻油，利用差异化沉淀分离饱和及不饱和脂肪酸，进而生产可再生航空燃料和符合工业标准的聚氨酯产品；利用气态碳木废料（萜烯）生产可再生的可持续航空燃料；将林业残留物和其他木质纤维素生物质转化为可再生柴油、可持续航空燃料、汽油和船用燃料；将直接空气碳捕集系统获得的二氧化碳用于培养藻类，并将该技术扩大至英亩级流道中；开发和示范创新的微藻和生物燃料生产工艺，使用直接空气碳捕集和附着藻类流道（AAFW）技术；通过催化快速热解（CFP）、生物原油中间物提质技术将预处理玉米秸秆转化为可持续航空燃料；在混合催化生物精炼（HCB）架构中建立并示范规模化的共溶剂增强木质纤维素分馏（CELF）预处理和木质素分馏装置，生产用于合成可再生航空燃料和船舶燃料的高品质木质素中间体，并采集关键操作数据；在加压流化床气化炉中生物质生产合成气，通过合成气发酵生产可持续航空燃料，转化率超过50%，与石油基燃料相比减少70%的温室气体排放；基于藻类生产可持续航空燃料的试点前验证。

2、综合生物质精炼厂的试点项目。共资助2个项目：利用林业残留物分布式生产乙醇和可改良土壤的生物炭，包括一个低成本、易操作的鼓风式气化炉以及朗泽科技公司的第二代生物反应器；将水热液化与超临界水氧化技术结合，将城市污水污泥转化为生物原油，再提质为可持续的船舶柴油和航空燃料。

3、综合生物炼油厂的示范性项目。共资助2个项目：桤木生物原油制备可持续航空燃料，在美国东南部建立首个示范设施，其额定处理能力为每天处理120吨森林残留物，每年生产300万加仑液态烃类生物燃料；建设和运营一个利用生物质和纤维素生产可持续航空燃料和可再生柴油的集成示范工厂，并可生产第二代纤维素糖和纳米纤维素橡胶母料等副产品。

4、第一代玉米乙醇减排项目。共资助4个项目：生物炼制厂减排技术验证，包括可再生合成气的现场生产、风力和太阳能发电/利用、利用先进的作物管理制度和减少化肥使用来减少农场排放；评估使用酿酒残留物和玉米秸秆制备沼气（厌氧消化）技术的可行性，提供综合分析，以扩大沼气技术与玉米乙醇生产的规模；利用发酵二氧化碳气体合成乙醇，将在生物精炼厂调试和运营朗泽科技公司的撬装式气体发酵试验装置，利用二氧化碳和低碳氢气生产低碳乙醇：利用电化学工艺将生物乙醇生产中的废二氧化碳转化为增值塑料，并进行可行性研究。

二、清洁氢能

1月27日，DOE宣布投入4700万美元推进清洁氢能技术的研发和示范^[2]，以降低氢能成本并改进技术性能，促进氢能基础设施部署，实现氢能在多个部门的应用。此次资助重点关注4个主题领域。

1、氢载体开发。关注新型氢载体和加氢/脱氢催化剂研发，需比传统压缩气体储氢或液氢存储具备更优异的成本和性能，且具备大规模应用潜力。该主题领域涉及所有类型的氢载体材料，尤为关注使用钙钛矿型材料作为加氢/脱氢反应催化剂或催化剂载体的技术。

2、车载液氢存储系统。关注开发液氢容器及其辅助系统，为中/重型卡车提供具有高比能量和能量密度的低成本车载储氢，克服系统各组件开发的挑战，包括隔热、罐体衬垫和外壳设计、辅助系统、安全装置等。该主题下的项目在执行期间需建造和示范一个液氢车载储氢原型以评估进展。

3、液氢输送/加氢组件和系统。关注开发高流量的液氢输送和加氢技术，以支持中/重型卡车和其他交通应用的部署，重点关注：高流量液氢软管、喷嘴和阀门；高流量液氢仪表；高流量、低损耗低温泵；减少或回收液氢加氢或输送期间由于管道、泵、运输拖车等的排气和净化造成的氢损失；减少或回收泵或其他加氢/输氢过程的氢蒸发；高流量输氢泵或方法；高流量输氢连接件，最好无需或仅需低要求的个人防护设备；从液氢直接进行气态加氢，大幅减少或无需现场气态储氢。

4、中/重型燃料电池卡车的高性能耐用膜电极组件。关注开发可降低中/重型卡车质子交换膜燃料电池堆成本并增强性能和寿命的膜电极组件，其铂族金属用量尽量控制在0.3毫克/平方厘米，并具备大批量生产潜力，将环境/毒性、排放和能源足迹降至最低。该主题重点关注膜电极组件的集成设计以及膜、催化剂的改进，同时还关注开发可方便拆卸和回收铂族金属及其他组件的方法，以及可取消其他子系统组件（如增湿器）和减少寄生损失的新型概念。

三、CCUS技术

1月30日，DOE宣布投入1.31亿美元支持33个CCUS项目，旨在减少发电厂及工业设施碳排放，并推进碳封存技术的商业运营^[3]。

1、“碳管理”计划资助。在“碳管理”计划资助框架下向22个项目投入3800万美元，开发从集中排放源或空气中捕集二氧化碳的技术，并将其永久封存或转化为高价值产品。具体包括：

（1）碳转化技术。二氧化碳矿化技术的实验室规模测试，资助799万美元，包括：通过生物分子调节碳化将富钙碱性工业废物加工为辅助胶凝材料；开发创新碳化工艺的实验室规模原型系统，将二氧化碳和碱性固体废物转化为负碳水泥用于生产混凝土；开发二氧化碳矿化技术，利用烟气干法或湿法脱硫的副产品生产高价值碳酸盐和化肥产品；开发电化学二氧化碳矿化技术，利用天然盐水和废物生产负碳增值产品。

（2）碳捕集技术。①结构材料系统的实验室规模测试或直接空气碳捕集组件设计，资助583万美元，包括：开发可大规模经济生产的吸附单元，提高直接空气碳捕集系统的二氧化碳捕集率；基于有机化学的低温、低成本直接空气碳捕集系统的实验室测试；开发新型的二氧化碳吸附剂接触器和直接空气碳捕集工艺，使用注入聚乙烯亚胺的膨胀聚四氟乙烯/二氧化硅层压板；开发离子液体催化的高容量结构化直接空气碳捕集吸附材料。②直接空气碳捕集集成工艺的实验室规模测试，资助1500万美元，包括：开发用于高性能直接空气碳捕集系统的3D打印结构化吸附单元；设计、建造和测试集成的实验室规模接触器，用于连续直接碳捕集；开发和测试集成的实验室规模直接空气碳捕集原型测试系统，使用新型的低成本结构化吸附剂；开发直接空气碳捕集和电解制氢联产系统，基于电化学再生氢氧化物溶剂捕集技术和光伏发电制氢技术；开发用于直接空气碳捕集的螺旋缠绕气凝胶吸附剂聚合物。③现有电厂使用生物质发电的配套先进碳捕集系统的初步工程设计，资助142万美元，将改造现有发电厂使用100%生物质燃料，并使用燃烧后碳捕集系统，完成该系统的初步设计和成本计算。④现有石灰厂使用生物质燃料的配套先进碳捕集系统的初步工程设计，资助150万美元，将改造现有石灰厂使用生物质或生物质与天然气/煤混合燃料，完成商业规模先进碳捕集系统的初步设计。

（3）碳封存技术。投入663万美元支持7个项目，包括：探索将亚利桑那州4个火山区的地表镁铁质岩作为碳封存库，建立镁铁质材料资源库，将现有岩石物理、化学和水文数据与地质测绘以及新生火山渣锥和熔岩流的样本收集相结合；识别和评估新墨西哥州潜在的二氧化碳矿化封存资源；基于再生混凝土碳化反应的碳封存资源评估；美国中大西洋地区地质构造和矿山废弃物的二氧化碳矿化资源评估；水泥窑灰、煤灰、硫洗涤器残余物、生物质加工残余物、再生混凝土残余物、钢铁渣和铜渣等工业废弃物的二氧化碳矿化资源评估；夏威夷地下玄武岩的二氧化碳矿化资源评估；美国地下镁铁质岩和超镁铁质岩的二氧化碳矿化资源评估。

2、“碳安全”计划资助。在“碳安全第二阶段：碳封存综合设施可行性”计划资助框架下向11个项目投入9200万美元，支持评估商业规模碳封存综合设施的封存地点，以开发具有5000万吨以上封存潜力的地质封存场地，包括：

（1）图莱里县碳封存可行性评估，将为开发商业规模二氧化碳地质封存综合体建立技术和经济基础；

（2）密歇根盆地东南部地区开发商业规模碳封存综合体的可行性评估，将汇编和分析现有数据，钻探地层测试井并确定其特征，识别和评估潜在的技术和非技术风险；

（3）印第安纳州米切尔市水泥厂下寒武纪地层中的潜在二氧化碳储层的地质特征描述；

（4）萨克拉门托盆地中部地质封存可行性评估，将钻探一口地层测试井收集地质特征数据，以更好地了解封存库和密封层特性；

（5）在德克萨斯州海湾沿岸港口自有资产下部署碳捕集设施并进行地址封存的技术和经济可行性评估；

（6）评估和确定德克萨斯州海湾沿岸近海水域碳封存潜力及地点；

（7）阿拉巴马州谢尔比县商业规模碳封存综合设施的可行性评估，评估地层包括深部白云岩、次生多孔碳酸盐岩和其他低渗透性沉积岩；

（8）路易斯安那州海岸碳封存综合设施可行性评估；

（9）北达科他州西北部碳封存中心方案的可行性评估，该中心将从天然气加工厂及液化厂捕集二氧化碳并注入地质封存库；

（10）通过社会分析、地质特征数据、技术分析、经济评估和环境分析，确定在犹他州盆地进行商业规模碳封存的可行性；

（11）在俄勒冈州赫米斯顿附近的一个二氧化碳封存综合体中加速扩大和部署商业规模玄武岩碳封存设施。               （岳芳 朱丹晨）