剑桥大学研发充电式碳捕获装置，低成本高效捕捉二氧化碳

更新时间：2024-11-03 21:48 浏览量：7

提及椰子壳与大海，你的思绪是否飘向了马尔代夫那潮湿而自由的空气，或是夏威夷土著热情奔放的舞蹈？然而，当科学家们将这两者融入科技的创新中时，它们却成为了助力全人类应对气候挑战的重要工具。

近日，剑桥大学的研究团队成功研发出一种新型的碳捕获装置，该装置不仅成本低廉，而且能够在充电时选择性地捕获二氧化碳气体。在放电过程中，这些被捕获的二氧化碳又能以可控的方式被释放并收集起来，为后续的回收利用或妥善处理提供了可能。

这一创新成果与我们每个人的生活息息相关。气候变化、全球变暖已成为21世纪人类面临的最严峻挑战之一，它不仅带来了极端天气和生态灾难，还严重威胁着人类的生存环境。据联合国政府间气候变化委员会（IPCC）的估算，为了将全球变暖控制在工业化前水平的1.5℃以内，我们需

要在本世纪内从大气中去除1万亿吨的二氧化碳，并在2050年实现碳中和目标。

面对如此巨大的挑战，仅靠节能减排显然是不够的。于是，碳捕获与封存技术（CCS）应运而生。这一技术主要关注那些碳排放大户，如发电厂、炼油厂和水泥厂等，在排放源头将二氧化碳吸收并收集起来，阻止其进入大气。然而，传统的CCS技术，如胺溶剂洗涤技术，虽然有效，但成本高昂且能耗巨大，难以实现大规模的市场化应用。

正是在这样的背景下，剑桥大学的研究团队开发出了这种基于椰子壳和海水的新型碳捕获装置。该装置利用超级电容器的原理，在充电过程中选择性地吸收气体中的二氧化碳，并将其溶解在水基电解质中。而电解质的主要成分，竟然就是我们熟知的海水。这一创新不仅大大降低了碳捕获的成本，还实现了资源的循环利用。

研究团队发现，通过让电极之间的电流进行缓慢的交替，可以显著提高超级电容器捕获二氧化碳的能力。这一发现使得该装置在充放电过程中消耗的能量比传统技术更少，同时捕获效率更高。更令人振奋的是，该装置所使用的材料不仅便宜且来源丰富，如电极就是由废弃的椰子壳制成的。这不仅解决了废弃物的处理问题，还为碳捕获技术的发展提供了新的思路。

当然，这一新型碳捕获装置的应用前景远不止于此。除了从碳排放大户的源头进行碳捕获外，它还可以与其他技术相结合，形成更加完善的碳减排体系。例如，可以将该装置与可再生能源发电系统相结合，实现零排放的电力生产；或者将其应用于交通领域，减少汽车尾气中的二氧化碳排放。

此外，随着技术的不断进步和成本的进一步降低，这种新型碳捕获装置有望在未来实现大规模的市场化应用。届时，它将成为应对气候变化、实现碳中和目标的重要工具之一。

除了剑桥大学的这一创新成果外，全球范围内还有许多其他值得关注的碳捕获技术。例如直接空气碳捕获技术（DAC），它能够从大气中直接捕获二氧化碳。尽管目前这一技术的成本仍然较高，但随着技术的不断进步和规模的扩大，其成本有望在未来进一步降低。

在冰岛雷克雅未克郊外，Climeworks公司已经建成并投入使用了一个名为Orca的除碳工厂。该工厂利用大型风扇将空气吸入过滤器，通过材料与二氧化碳分子的结合来捕获二氧化碳。然后，将捕获的二氧化碳与水混合并泵入地下，与玄武岩反应后最终变成石头。这一创新技术不仅实现了碳的永久封存，还实现了无碳电力的运行。