麻省理工学院的研究人员开发出一种新方法，可以在常温常压下从空气和其他混合气体中高效分离二氧化碳。 这种方法有望成为未来应对气候变化的重要工具。
研究团队在新一期《美国能源与环境科学杂志》上报道称，他们最近开发出一种大型特殊电池装置，可以在充电时从流经其电极的气体中吸收二氧化碳，并在放电时释放出纯净的二氧化碳。 。 二氧化碳气体。 分离出来的二氧化碳可以用于碳酸饮料、温室蔬菜施肥等，甚至可以通过一系列化学过程制成燃料。
研究人员表示，吸收和释放二氧化碳的过程是基于电极表面的电化学反应。 电池装置中的电极表面覆盖有由聚蒽醌和碳纳米管组成的特殊材料，这使得电极具有二氧化碳友好的特性。 整个系统可以在常温常压下工作，可以去除混合气体中任意浓度的二氧化碳，并且对于空气中二氧化碳浓度仅为百万分之一左右的二氧化碳仍然适用。
研究人员表示，该系统捕获和释放二氧化碳的过程是“革命性的”，展示了电化学方法在消除温室气体方面的力量。
“这项技术的最大优点是吸附剂对二氧化碳的亲和力是二元的。” 参与研究的麻省理工学院博士后Sahag 解释说，根据电池的充放电状态，电极材料对二氧化碳有很强的亲和力。 二氧化碳具有高亲和力或没有亲和力，而许多其他碳捕获反应需要一些中间化学处理步骤或大量能量输入。
据介绍，新方法可以有效提高碳捕获的能源效率，捕获1吨二氧化碳大约消耗1吉焦耳的能量。 相比之下，其他现有方法需要 1 吉焦耳到 10 吉焦耳的能量来捕获 1 吨二氧化碳，具体取决于所处理气体中二氧化碳的浓度。
研究团队通过实验证明，他们开发的新装置可以完成至少7000次“吸收-释放”二氧化碳充放电循环，期间碳捕获能量效率仅下降约30%。 下一步，团队计划将该器件的充放电循环次数提升至2万至5万次，并希望在未来几年内实现产业化应用。
