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新方法可從空氣中高效分離二氧化碳

2019年10月29日 13:46 | 來(lái)源:新華社
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新華社北京10月29日電 美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出一種新方法,可在常溫常壓下,高效分離空氣等混合氣體中的二氧化碳。這種方法將來(lái)有望成為對(duì)抗氣候變化的重要工具。

研究團(tuán)隊(duì)在新一期美國(guó)《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告說(shuō),他們最新開(kāi)發(fā)出一種大型專用電池裝置,充電時(shí)能從流過(guò)其電極的氣體中吸收二氧化碳,放電時(shí)可釋放純凈的二氧化碳?xì)怏w。分離出的二氧化碳可用在碳酸飲料起泡、溫室蔬菜施肥等方面,甚至可通過(guò)一系列化學(xué)過(guò)程制成燃料。

研究人員介紹說(shuō),吸收和釋放二氧化碳的過(guò)程基于電極表面的電化學(xué)反應(yīng)。電池裝置中的電極表面覆蓋有由聚蒽醌和碳納米管構(gòu)成的特殊材料,使電極具有親二氧化碳屬性。整個(gè)系統(tǒng)在常溫常壓下即可工作,能去除混合氣體中任何濃度的二氧化碳,對(duì)空氣中濃度僅為約400ppm(ppm為百萬(wàn)分之一)的二氧化碳仍然適用。

研究人員說(shuō),該系統(tǒng)捕獲及釋放二氧化碳的過(guò)程是“革命性的”,展示了電化學(xué)方法在去除溫室氣體方面的強(qiáng)大功能。

“這項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于,吸附劑對(duì)二氧化碳的親和能力是二元的?!眳⑴c研究的麻省理工學(xué)院博士后薩哈格·沃斯基安解釋說(shuō),根據(jù)電池充放電狀態(tài),電極材料對(duì)二氧化碳具有高親和力或無(wú)親和力,而很多其他碳捕獲反應(yīng)需要一些中間的化學(xué)處理步驟或大量能量輸入。

據(jù)介紹,新方法可有效提升捕碳能效,捕獲1噸二氧化碳消耗能量約1千兆焦耳。相比之下,其他現(xiàn)有方法捕獲1噸二氧化碳需要能量1千兆焦耳至10千兆焦耳不等,具體取決于所處理氣體中二氧化碳的濃度。

研究團(tuán)隊(duì)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,他們開(kāi)發(fā)的新裝置至少可以完成7000次“吸收-釋放”二氧化碳的充放電循環(huán),這期間捕碳能效僅下降約30%。下一步,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將該裝置的充放電循環(huán)提升到2萬(wàn)至5萬(wàn)次,并希望在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

編輯:張佳琪

關(guān)鍵詞:二氧化碳 新方法 空氣 分離

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