更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì) 電化學(xué)反應(yīng)器大幅降低空氣碳捕獲能耗
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著全球氣候變化的日益嚴(yán)峻，碳捕集與封存(CCS)技術(shù)作為應(yīng)對氣候變化的重要手段，受到了廣泛關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的碳捕集技術(shù)面臨高能耗、經(jīng)濟(jì)成本及運(yùn)行效率低等問題，特別是在二氧化碳(CO2)的再生過程中，通常需要高達(dá)900℃的溫度，這不僅增加了能耗，還依賴于化石燃料作為熱源，進(jìn)一步加劇了碳排放問題。因此，開發(fā)低能耗、高效率的碳捕集技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。
美國萊斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新的電化學(xué)反應(yīng)器，或可顯著減少直接空氣捕獲(即從大氣中去除二氧化碳)所需的能量消耗。這一新型反應(yīng)器的設(shè)計(jì)不僅更加靈活和易于擴(kuò)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。
電化學(xué)反應(yīng)器是一種利用電能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，通過設(shè)計(jì)特定的電極和電解質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的高效捕集和再生。其工作原理主要基于電化學(xué)原理，通過電極表面的電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的吸附、轉(zhuǎn)化和釋放。
這款專為碳捕獲設(shè)計(jì)的反應(yīng)器采用了模塊化的三室結(jié)構(gòu)，其中心部分是一層特別設(shè)計(jì)的多孔固體電解質(zhì)。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)成果標(biāo)志著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(jì)性和實(shí)用性開辟了新的道路。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程中同時(shí)生產(chǎn)氫氣，這顯著降低了制造凈零排放燃料或化學(xué)品的成本。
新型反應(yīng)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(nèi)生產(chǎn)堿性吸收劑，在另一個(gè)腔室內(nèi)生產(chǎn)高純度二氧化碳。這種方法通過對電輸入的優(yōu)化，降低了整體能耗，為實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的碳捕獲解決方案提供了新的可能性。
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