多种材料利用湿度变化实现空气捕碳

2个月前 来源:科技日报 观看:37

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  研究中涉及到的材料。图片来源:美国西北大学w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  科技日报记者 刘霞w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  美国西北大学科学家开展的一项最新研究表明,有多种成本低且储量丰富的材料,可利用湿度变化,直接从空气中捕碳。他们称之为“最富潜力的二氧化碳捕获方法之一”。相关论文发表于新一期《环境科学与技术》杂志。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  尽管人们为减少碳排放付出了艰辛努力,但预计未来几十年大气中二氧化碳的含量仍将进一步增加。利用湿度变化直接从空气中捕碳的技术——直接空气捕获技术,预计将成为全球应对气候变化的战略核心。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  此前普遍使用离子交换树脂来完成这一工作,这限制了直接空气捕获技术的扩展范围。团队现在发现,可通过使用可持续、丰富且廉价的材料,来降低直接空气捕获技术的成本和能耗,使其能在更多地方“大显身手”。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  团队创建了一个结构化的实验框架,比较了多种纳米材料利用湿度变化捕碳的潜力。这些材料包括活性炭、纳米结构石墨、碳纳米管和片状石墨等碳质材料,以及包括铁、铝和锰氧化物在内的金属氧化物纳米颗粒。结果显示,氧化铝和活性炭的捕碳速度最快;而氧化铁和纳米结构石墨捕获的二氧化碳最多。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  团队也证明了材料孔径(多孔材料中二氧化碳可栖息的空间)对其捕碳能力的影响。通过系统观察每种材料,他们发现,中等孔径范围(约50至150埃,1埃=10-10米)捕碳效率最高。未来,人们或许可通过改变材料的结构来提高其捕碳性能。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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  研究团队强调,由于成本高昂且技术复杂,传统直接空气捕获技术缺乏竞争力。最新平台涉及到的材料几乎可在任何地方使用,并能与其他系统协同作用,有望为全球减排事业贡献一臂之力。w01即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com


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