科學家開發出一種可以吸收二氧化碳并產生電和氫燃料的新設備(圖片來源:jordano /)
如果我們要實現本世紀保持地球升溫超過1.5°C(2.7°F)的目標,僅僅減少二氧化碳排放量是不夠的 - 我們也需要積極地將其排出大氣層。受海洋作為天然碳匯的作用的啟發,蔚山國家科學技術研究所(UNIST)和佐治亞理工學院的研究人員開發出一種吸收二氧化碳并產生電能和可用氫燃料的新系統。
該團隊稱之為混合Na-CO2系統的新設備基本上是一種大型液體電池。將鈉金屬陽極置于有機電解質中,而將陰極置于水溶液中。兩種液體通過鈉超離子導體(NASICON)膜分離。
當將CO 2注入含水電解質中時,它與陰極反應,使溶液更加酸性,從而產生電并產生氫氣。在測試中,該團隊報告的二氧化碳轉化效率為50%,系統穩定性足以運行超過1,000小時而不會對電極造成任何損害。與其他設計不同,它在正常運行期間不釋放任何二氧化碳作為氣體 - 相反,剩余的一半二氧化碳作為普通的小蘇打從電解液中回收。
“碳捕獲,利用和封存(CCUS)技術最近因提供應對全球氣候變化的途徑而受到極大關注,”該研究的首席研究員Guntae Kim教授說。“該技術的關鍵是將化學穩定的二氧化碳分子輕松轉換為其他材料。我們的新系統通過二氧化碳溶解機制解決了這一問題。”
這種混合Na-CO2系統遠不是唯一的碳捕獲系統,但是這些技術是否能夠在大規模上變得足夠實用以產生很大的影響還有待觀察。Climeworks的直接空氣捕獲系統是目前最有前途的系統之一,但當它每年僅消除150噸二氧化碳時(相比每年釋放到大氣中的400億噸),感覺就像用塑料下沉一艘沉船杯子。
但是,該團隊表示,新設計的每個組件仍有改進的余地。而錦上添花可能是該系統能夠生產可再生電力和氫燃料的能力,可用于為氫汽車提供動力。