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碳捕獲系統(tǒng)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為電能和氫燃料

2019-01-28 11:40  瀏覽:  


 
科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種可以吸收二氧化碳并產(chǎn)生電和氫燃料的新設(shè)備(圖片來(lái)源:jordano /)

 
如果我們要實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)保持地球升溫超過(guò)1.5°C(2.7°F)的目標(biāo),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(fā),蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所(UNIST)和佐治亞理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)出一種吸收二氧化碳并產(chǎn)生電能和可用氫燃料的新系統(tǒng)。
 
該團(tuán)隊(duì)稱之為混合Na-CO2系統(tǒng)的新設(shè)備基本上是一種大型液體電池。將鈉金屬陽(yáng)極置于有機(jī)電解質(zhì)中,而將陰極置于水溶液中。兩種液體通過(guò)鈉超離子導(dǎo)體(NASICON)膜分離。

 

當(dāng)將CO 2注入含水電解質(zhì)中時(shí),它與陰極反應(yīng),使溶液更加酸性,從而產(chǎn)生電并產(chǎn)生氫氣。在測(cè)試中,該團(tuán)隊(duì)報(bào)告的二氧化碳轉(zhuǎn)化效率為50%,系統(tǒng)穩(wěn)定性足以運(yùn)行超過(guò)1,000小時(shí)而不會(huì)對(duì)電極造成任何損害。與其他設(shè)計(jì)不同,它在正常運(yùn)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(shù)最近因提供應(yīng)對(duì)全球氣候變化的途徑而受到極大關(guān)注,”該研究的首席研究員Guntae Kim教授說(shuō)。“該技術(shù)的關(guān)鍵是將化學(xué)穩(wěn)定的二氧化碳分子輕松轉(zhuǎn)換為其他材料。我們的新系統(tǒng)通過(guò)二氧化碳溶解機(jī)制解決了這一問(wèn)題。”
 
這種混合Na-CO2系統(tǒng)遠(yuǎn)不是唯一的碳捕獲系統(tǒng),但是這些技術(shù)是否能夠在大規(guī)模上變得足夠?qū)嵱靡援a(chǎn)生很大的影響還有待觀察。Climeworks的直接空氣捕獲系統(tǒng)是目前最有前途的系統(tǒng)之一,但當(dāng)它每年僅消除150噸二氧化碳時(shí)(相比每年釋放到大氣中的400億噸),感覺(jué)就像用塑料下沉一艘沉船杯子。
 
但是,該團(tuán)隊(duì)表示,新設(shè)計(jì)的每個(gè)組件仍有改進(jìn)的余地。而錦上添花可能是該系統(tǒng)能夠生產(chǎn)可再生電力和氫燃料的能力,可用于為氫汽車(chē)提供動(dòng)力。

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