工程師利用水分從空氣中吸收二氧化碳

在凱爾西·哈澤爾實(shí)驗(yàn)室的一角，有一個(gè)小罐子，里面裝滿了一種材料，這種材料的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其不起眼的外觀所暗示的能力：一種通過(guò)簡(jiǎn)單地改變周圍濕度來(lái)捕獲和釋放大氣中二氧化碳的方法。

這種材料可以削減與所謂的直接空氣捕獲系統(tǒng)相關(guān)的能源成本，該系統(tǒng)通常依賴于能源密集型的溫度或壓力變化來(lái)在碳捕獲和釋放之間切換。通過(guò)依賴濕度，該材料可以將能源效率提高到現(xiàn)有技術(shù)的五倍以上。研究人員在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。

直接空氣捕獲系統(tǒng)被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)氣候變化的一種方法，它可以將空氣中的二氧化碳永久儲(chǔ)存在地下或轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。

“人們對(duì)直接空氣捕獲系統(tǒng)的興趣激增，因?yàn)樗鼈儾粌H是減少碳排放的一種方法，而且實(shí)際上可以將碳排放從大氣中去除，”研究負(fù)責(zé)人、機(jī)械和航空航天工程助理教授哈澤爾說(shuō)。安德林格能源與環(huán)境中心指出，美國(guó)能源部最近斥資 35 億美元在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)四個(gè)區(qū)域直接空氣捕獲中心。

盡管有其前景，但直接空氣捕獲仍受到密切關(guān)注，因?yàn)樗葞缀跞魏纹渌疾东@應(yīng)用都需要更多的能量來(lái)執(zhí)行。這是因?yàn)榄h(huán)境空氣中二氧化碳的濃度被極度稀釋，特別是與來(lái)自燃煤發(fā)電廠等點(diǎn)源排放物的廢氣相比。

該過(guò)程中最耗能的步驟之一是再生。從環(huán)境空氣中捕獲二氧化碳后，傳統(tǒng)系統(tǒng)需要改變熱量和/或壓力以將氣體釋放到儲(chǔ)存裝置中，以便系統(tǒng)準(zhǔn)備好捕獲更多碳。在一種使用液體溶劑的方法中，再生步驟需要將碳捕獲材料加熱到300°C至900°C的溫度。

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