发表: 2024年7月22日 By

减排的斗争是真实存在的. 

去年,全球温室气体排放量超过 370亿公吨 二氧化碳含量创历史新高. 因此,从大气中吸收二氧化碳已经成为一个越来越受欢迎的想法. 世界各国政府都在指望这项技术, 称为直接空气捕获, 帮助他们实现气候目标,避免气候变化带来的最严重后果. 

但是,尽管全球已经有十多个直接空气捕捉设施投入使用, 这项技术仍然面临着主要的技术障碍,包括其自身的高能耗. 

在一个 5月1日发表的研究报告 发表在《博彩app推荐》杂志上, 博彩平台推荐的研究人员及其合作者透露,许多工程师正在探索一种流行的方法来降低这些能源成本, 在现实中, 失败. 这个团队, 包括戈尔登国家可再生能源实验室的科学家, 科罗拉多大学和荷兰代尔夫特理工大学, 还提出了另一种选择, 更可持续的设计来捕获二氧化碳并将其转化为燃料. 

 第一作者说:“理想情况下,博彩平台推荐希望将二氧化碳从空气中去除,并使其保持在空气中。 侯赛因Almajed博士学位.D. 化学与生物工程系的学生. “然而, 其中一些二氧化碳可以被循环利用,变成有用的含碳产品, 这就是为什么研究人员对如何实现这一目标提出了不同的想法. 其中一些想法在纸面上看起来非常简单和优雅, 但研究人员很少检查它们在工业环境中是否实用和经济.” 


侯赛因Almajed
侯赛因Almajed


捕获气体

最常见的直接空气捕获方法之一是使用空气接触器, 本质上是巨大的风扇,把空气拉进一个充满基本液体的房间. 二氧化碳是酸性的, 因此,它自然地与溶液结合并发生反应,形成无害的碳酸盐(混凝土的主要成分)或碳酸氢盐(小苏打的成分)。. 

Stratos, 德克萨斯州正在建设世界上最大的直接空气捕捉设施之一, 使用这种方法. 

一旦二氧化碳被困在碳酸盐或碳酸氢盐溶液中, 工程师们必须把它从液体中分离出来,这样液体才能回到舱内捕获更多的二氧化碳. 

与此同时, 捕获的碳可以转化为塑料之类的东西, 碳酸饮料,甚至——经过进一步加工——为家庭甚至可能是飞机提供燃料.

但这里有一个陷阱. 释放被困住的二氧化碳, 公司需要将碳酸盐和碳酸氢盐溶液加热到至少900˚C(1摄氏度),652° F), 这种温度是太阳能和风能无法达到的. 这一步通常通过燃烧天然气或纯甲烷等化石燃料来提供动力.

“如果博彩平台推荐必须释放二氧化碳来捕获二氧化碳, 它违背了碳捕获的全部目的,” 威尔逊史密斯他是化学与生物工程系的教授,也是中国科学院院士 可再生和可持续能源研究所 在博彩平台推荐. 

威尔逊史密斯

威尔逊史密斯

关闭循环

研究人员正在积极寻找答案. 一个想法, 通常称为反应性捕获, 是给碳酸盐和碳酸氢盐溶液通电, 将二氧化碳和基本液体在舱内分离. 理论上,回收的液体可以捕获更多的二氧化碳,形成一个闭环系统. 

“反应捕捉现在是这个领域的流行语, 研究人员提出,它可以帮助节省与碳捕获相关的能源和成本. 但没有人真正评估过这在工业条件下是否现实。. 

要做到这一点, 该团队计算了反应捕获单元的质量和能量输出, 基于给定的输入, 了解整个系统的运行情况. 他们发现在工业环境中, 电力将无法再生基本液体来从空气中重新捕获更多的二氧化碳. 

事实上, 经过五个碳捕获和再生循环, 这种碱性液体几乎不能从空气中吸收任何二氧化碳.  

该团队还建议通过增加一个称为电渗析的步骤来调整反应性捕获过程. 这个过程将额外的水分解成酸性和碱性离子, 帮助维持碱性液体吸收更多二氧化碳的能力. 电渗析可以使用可再生电力, 使其成为将捕获的二氧化碳转化为有用产品的潜在可持续方式. 

更重要的是,电渗析可以释放二氧化碳气体,工程师可以利用它 加强混凝土.

“对我来说, 将二氧化碳变成岩石是使其长期远离空气的主要解决方案之一,史密斯说. 混凝土生产是能源密集型和负责任的 占全球碳排放量的8%

“这是用一种技术解决多个问题,”他说.

问题的根源 

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC), 一个由联合国召集的科学家小组, “二氧化碳去除”是实现二氧化碳和温室气体净零排放的全球和国家目标所必需的.”

在世界各地, 20多个直接空气捕捉装置 目前有130多个正在建设中. 

但史密斯强调,虽然碳捕获可能有它的地位, 减排仍然是避免气候变化最坏后果所需的最关键步骤. 

“把地球想象成一个浴缸,水龙头里流出的水是二氧化碳. 浴缸越来越满,变得不适合居住了. 现在,博彩平台推荐有两个选择. 博彩平台推荐可以用一个小杯子舀出水, 一杯接一杯, 或者博彩平台推荐可以把水龙头关掉,史密斯说. 

 “减排必须成为当务之急.”

该研究的其他共同作者包括佩姬·布里姆利, 来自博彩平台推荐的艾莉森·克罗和布里·马蒂亚斯·霍奇, 科罗拉多州国家可再生能源实验室的雷杰普·卡斯说, 以及荷兰代尔夫特理工大学的Ana Somoza-Tornos和Thomas Burdyny.