減排工作確實(shí)艱巨。去年，全球排放了超過(guò) 370 億噸二氧化碳，創(chuàng)下歷史新高。因此，從大氣中吸收二氧化碳已成為一個(gè)越來(lái)越受歡迎的想法。世界各國(guó)政府都希望利用這項(xiàng)名為直接空氣捕獲的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)，避免氣候變化帶來(lái)的最嚴(yán)重后果。
然而，盡管全球范圍內(nèi)已有十多個(gè)直接空氣捕獲設(shè)施投入運(yùn)行，但該技術(shù)仍然面臨著重大的技術(shù)障礙，包括其自身的高能耗。
在 5 月 1 日發(fā)表在《ACS Energy Letters》雜志上的一項(xiàng)研究中，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究人員及其合作者透露，許多工程師正在探索的一種降低能源成本的流行方法實(shí)際上會(huì)失敗。該團(tuán)隊(duì)包括科羅拉多州戈?duì)柕堑膰?guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的科學(xué)家，他們還提出了一種替代的、更可持續(xù)的設(shè)計(jì)來(lái)捕獲二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為燃料。
“理想情況下，我們希望從空氣中去除二氧化碳，并使其不進(jìn)入空氣，”本文第一作者、化學(xué)與生物工程系博士生 Hussain Almajed 說(shuō)道。“然而，這些二氧化碳中的一部分可以回收利用，制成有用的含碳產(chǎn)品，這就是為什么研究人員提出了不同的實(shí)現(xiàn)方法。其中一些想法在紙面上看起來(lái)非常簡(jiǎn)單和優(yōu)雅，但研究人員很少檢查它們?cè)诠I(yè)環(huán)境中是否實(shí)用且經(jīng)濟(jì)。”
捕獲氣體
最常見(jiàn)的直接空氣捕獲方法之一是使用空氣接觸器，本質(zhì)上是巨大的風(fēng)扇，將空氣吸入充滿(mǎn)堿性液體的腔室。二氧化碳是酸性的，因此它自然地與溶液結(jié)合并發(fā)生反應(yīng)，形成無(wú)害的碳酸鹽(混凝土中的主要成分)或碳酸氫鹽(小蘇打中的成分)。
位于德克薩斯州、正在建設(shè)中的世界上最大的直接空氣捕獲設(shè)施之一 Stratos 就采用了這種方法。
一旦二氧化碳被困在碳酸鹽或碳酸氫鹽溶液中，工程師必須將其從液體中分離出來(lái)，以便液體可以返回到室內(nèi)以捕獲更多的二氧化碳。
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