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新方法可從空氣中高效分離二氧化碳
發布日期:2019年10月30日   來源:新華社  編輯:李星凱

新華社北京10月29日電美國麻省理工學院研究人員開發出一種新方法,可在常溫常壓下,高效分離空氣等混合氣體中的二氧化碳。這種方法將來有望成為對抗氣候變化的重要工具。

研究團隊在新一期美國《能源與環境科學》雜志上發表報告說,他們最新開發出一種大型專用電池裝置,充電時能從流過其電極的氣體中吸收二氧化碳,放電時可釋放純凈的二氧化碳氣體。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,甚至可通過一系列化學過程制成燃料。

研究人員介紹說,吸收和釋放二氧化碳的過程基于電極表面的電化學反應。電池裝置中的電極表面覆蓋有由聚蒽醌和碳納米管構成的特殊材料,使電極具有親二氧化碳屬性。整個系統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,對空氣中濃度僅為約400ppm(ppm為百萬分之一)的二氧化碳仍然適用。

研究人員說,該系統捕獲及釋放二氧化碳的過程是“革命性的”,展示了電化學方法在去除溫室氣體方面的強大功能。

“這項技術的最大優勢在于,吸附劑對二氧化碳的親和能力是二元的?!眳⑴c研究的麻省理工學院博士后薩哈格·沃斯基安解釋說,根據電池充放電狀態,電極材料對二氧化碳具有高親和力或無親和力,而很多其他碳捕獲反應需要一些中間的化學處理步驟或大量能量輸入。

據介紹,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。

研究團隊已通過實驗證明,他們開發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,這期間捕碳能效僅下降約30%。下一步,團隊計劃將該裝置的充放電循環提升到2萬至5萬次,并希望在未來幾年內實現產業化應用。

責任編輯:李星凱

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