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科學(xué)前沿觀天下 篤學(xué)明理洞寰宇

自工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)已向大氣中排放了超過(guò)1300億噸的二氧化碳，其中約三分之一是在2000年后排放的。二氧化碳是一種有害的溫室氣體，可將吸收的熱輻射能逆輻射到地球表面，增加近地層的大氣溫度，造成溫室效應(yīng)。多年來(lái)甲苯檢測(cè)儀，科學(xué)家們一直在尋找一種高效捕獲二氧化碳的技術(shù)二氧化碳方案，渴望能夠緩解溫室效應(yīng)帶來(lái)的全球變暖。

近日，墨爾本皇家理工學(xué)院的研究人員發(fā)明了一種成本低廉且高效的二氧化碳固定方法，能將大氣中過(guò)量的二氧化碳轉(zhuǎn)化為較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的固體“燃煤”顆粒二氧化碳方案，從而緩解溫室效應(yīng)。該研究結(jié)果刊登在Nature Communications上。

Torben Daeneke教授及其團(tuán)隊(duì)將由鎵、銦、錫和鈰制成的液態(tài)合金儲(chǔ)存在裝有水的玻璃管中，并安裝一根穿過(guò)玻璃管的導(dǎo)線。通電后二氧化碳方案，純二氧化碳被送入玻璃管，并在液態(tài)合金表面轉(zhuǎn)化為微小的碳顆粒。實(shí)驗(yàn)證實(shí)可以使用同樣的方法來(lái)捕獲空氣中的二氧化碳分子。

為降低大氣二氧化碳含量，我們通常將其壓縮成液體并儲(chǔ)存在地下。但這樣做有很大的隱患，因?yàn)樽罱K會(huì)污染土地和地下水，甚至存儲(chǔ)站點(diǎn)可能發(fā)生泄漏。

科學(xué)家表示，這種新技術(shù)更具有可持續(xù)性，而且防止了不必要的泄漏。因此環(huán)氧乙烷報(bào)警器，這種綠色環(huán)保的碳捕獲技術(shù)完全可以大規(guī)模應(yīng)用到工業(yè)上。據(jù)了解，研究人員已經(jīng)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為煤過(guò)程中遇到的技術(shù)難題逐一擊破。

Torben Daeneke博士在一份聲明中表示，雖然我們無(wú)法改變因過(guò)度使用化石燃料導(dǎo)致的大氣二氧化碳含量急劇升高，但是現(xiàn)在，我們有能力將二氧化碳重新轉(zhuǎn)化為煤炭并將其埋入地下。就目前的情況來(lái)看，二氧化碳在極高溫度下發(fā)生轉(zhuǎn)化，但成本極高，使其在工業(yè)上的應(yīng)用受到阻礙。然而通過(guò)使用液態(tài)金屬作為催化劑，我們可以直接在室溫下將二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為固態(tài)碳，這是一個(gè)高效且可擴(kuò)展的過(guò)程。

?通過(guò)該過(guò)程生成的產(chǎn)品主要為碳片和氧氣，綠色環(huán)保。其中碳片可以被埋回地下或用于生產(chǎn)碳纖維等材料。此外，轉(zhuǎn)化后的碳顆粒會(huì)附帶額外的電荷，可被制成超級(jí)電容器，應(yīng)用前景廣闊。

研究人員認(rèn)為，該技術(shù)是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)大氣碳重回收固體邁出的第一步，也是非常重要的一步。這意味著我們開(kāi)始有能力對(duì)大氣環(huán)境做出適當(dāng)?shù)母纳啤?/p>

作者/朱張航宇

參考文獻(xiàn)：Room temperature CO2 reduction to solid carbon species on liquid metals featuring atoETally thin ceria interfaces, Nature Communication, svolume 10, Article number: 865 (2019)

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