工程師利用水分從空氣中吸收二氧化碳

在凱爾西·哈澤爾實(shí)驗(yàn)室的一角，有一個(gè)小罐子，里面裝滿了一種材料，這種材料的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其不起眼的外觀所暗示的能力：一種通過簡單地改變周圍濕度來捕獲和釋放大氣中二氧化碳的方法。

這種材料可以削減與所謂的直接空氣捕獲系統(tǒng)相關(guān)的能源成本，該系統(tǒng)通常依賴于能源密集型的溫度或壓力變化來在碳捕獲和釋放之間切換。通過依賴濕度，該材料可以將能源效率提高到現(xiàn)有技術(shù)的五倍以上。研究人員在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。

直接空氣捕獲系統(tǒng)被認(rèn)為是應(yīng)對氣候變化的一種方法，它可以將空氣中的二氧化碳永久儲存在地下或轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。

“人們對直接空氣捕獲系統(tǒng)的興趣激增，因?yàn)樗鼈儾粌H是減少碳排放的一種方法，而且實(shí)際上可以將碳排放從大氣中去除，”研究負(fù)責(zé)人、機(jī)械和航空航天工程助理教授哈澤爾說。安德林格能源與環(huán)境中心指出，美國能源部最近斥資 35 億美元在全國范圍內(nèi)開發(fā)四個(gè)區(qū)域直接空氣捕獲中心。

盡管有其前景，但直接空氣捕獲仍受到密切關(guān)注，因?yàn)樗葞缀跞魏纹渌疾东@應(yīng)用都需要更多的能量來執(zhí)行。這是因?yàn)榄h(huán)境空氣中二氧化碳的濃度被極度稀釋，特別是與來自燃煤發(fā)電廠等點(diǎn)源排放物的廢氣相比。

該過程中最耗能的步驟之一是再生。從環(huán)境空氣中捕獲二氧化碳后，傳統(tǒng)系統(tǒng)需要改變熱量和/或壓力以將氣體釋放到儲存裝置中，以便系統(tǒng)準(zhǔn)備好捕獲更多碳。在一種使用液體溶劑的方法中，再生步驟需要將碳捕獲材料加熱到300°C至900°C的溫度。

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