作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2022/6/1 9:36:14
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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

 

科技日报北京5月31日电 (记者刘霞)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。

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。

 
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