二氧化碳|低浓度二氧化碳快速集获器面世,速度为现有系统两倍,有望开启直接空气捕集CO2新时代


日本科学家开发出了一款新的碳捕集系统 , 其能以前所未有的性能直接从大气中清除二氧化碳 , 效率高达99% , 且捕集二氧化碳的速度至少是现有系统的两倍 , 成为迄今处理空气中低浓度二氧化碳最快的捕集系统 , 有望开启直接空气捕集新时代 。 研究成果近日发表在美国化学学会旗下环境类期刊《ACS Environmental Au》上 。
【二氧化碳|低浓度二氧化碳快速集获器面世,速度为现有系统两倍,有望开启直接空气捕集CO2新时代】目前 , 为大幅降低大气中二氧化碳的含量 , 各种碳捕集技术纷至沓来 , 但这些系统的大规模部署仍面临不少障碍 。 最大的挑战在于这些碳捕集技术 , 特别是直接空气捕获(DAC)系统的效率还比较低下 。
日本东京都会大学教授山添诚司领导的团队一直在研究被称为液—固相分离系统的DAC技术 。 现有DAC系统都涉及让空气在液体内流动 , 液体与二氧化碳发生化学反应 。 但随着反应的进行 , 越来越多反应产物积聚在液体中 , 反应变得越来越慢 。 而液—固相分离系统提供了一种更好的溶液 , 其中反应产物不溶于其中 , 会以固体形式析出 。 液体中由于没有产物的积聚 , 反应速度也不会太慢 。
该团队对液态胺化合物的结构进行了修改 , 以优化反应速度和效率 , 使其能够处理二氧化碳浓度范围介于400ppm(百万分之一)和30%之间的空气 。 他们发现 , 异佛尔酮二胺溶液可将空气中99%的二氧化碳转化为固体氨基甲酸沉淀物 , 且散落在溶液中的固体只需加热到60摄氏度即可将捕获的二氧化碳完全释放出来 , 使原始液体能被回收 。 结果表明 , 系统去除空气中二氧化碳的速度至少是目前领先的DAC实验室系统的两倍 。
研究团队指出 , 新系统拥有前所未有的性能和稳定性 , 对大规模部署碳捕集系统具有重大影响 。 除进一步改善系统之外 , 他们也在研究如何将捕获的碳有效地用于工业等领域 。