電化學(xué)反應器大幅降低空氣碳捕獲能耗

反應器原型。

圖片來(lái)源：美國萊斯大學(xué)

美國萊斯大學(xué)團隊開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新的電化學(xué)反應器，或可顯著(zhù)減少直接空氣捕獲(即從大氣中去除二氧化碳)所需的能量消耗。這一新型反應器的設計不僅更加靈活和易于擴展，而且有望成為對抗氣候變化、減輕溫室氣體排放的重要工具。該研究成果發(fā)表在最新一期《自然·能源》雜志上。

這款專(zhuān)為碳捕獲設計的反應器采用了模塊化的三室結構，其中心部分是一層特別設計的多孔固體電解質(zhì)。團隊認為，這項成果標志著(zhù)從大氣中捕獲碳技術(shù)的一個(gè)重要突破，為提高碳捕獲的經(jīng)濟性和實(shí)用性開(kāi)辟了新的道路。

該裝置已在工業(yè)級含碳溶液中實(shí)現了高效的二氧化碳再生率，長(cháng)期穩定性證明了其在大規模工業(yè)應用中的巨大潛力。

新方法的一個(gè)主要優(yōu)勢在于其高度的靈活性。它可以與多種化學(xué)物質(zhì)配合使用，并支持在直接空氣捕獲過(guò)程中同時(shí)生產(chǎn)氫氣，這顯著(zhù)降低了制造凈零排放燃料或化學(xué)品的成本。

傳統上，直接空氣捕獲技術(shù)依賴(lài)于高溫過(guò)程從吸附材料或二氧化碳過(guò)濾材料中提取二氧化碳，這通常涉及到將混合氣體通過(guò)高pH值的液體以去除酸性氣體二氧化碳。新方法側重于使用電能而非熱能來(lái)實(shí)現二氧化碳再生，這帶來(lái)了幾個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn)：可以在常溫下操作;不需要額外添加化學(xué)物質(zhì);避免了生成不必要的副產(chǎn)品。

新型反應器能夠高效地分離碳酸鹽和碳酸氫鹽溶液，在一個(gè)腔室內生產(chǎn)堿性吸收劑，在另一個(gè)腔室內生產(chǎn)高純度二氧化碳。這種方法通過(guò)對電輸入的優(yōu)化，降低了整體能耗，為實(shí)現更加環(huán)保和經(jīng)濟的碳捕獲解決方案提供了新的可能性。