使用可持续能源从大气中去除二氧化碳

关于从大气中捕获CO 2来应对气候变化的方法，目前正在进行许多工作。除了使用有毒溶剂的现有方法外，现在还可以使用可以与可持续电力协同工作的电化学技术。由David Vermaas领导的TU Delft研究小组与Wetsus和Caltech合作，分析了这些可持续的CO 2去除技术，并首次进行了比较。研究人员还描述了哪种方法最有可能实现大规模CO 2去除。他们对此的论文最近发表在科学杂志《能源与环境科学》上。

听起来像是应对气候变化的理想解决方案，但是去除CO 2确实不是那么容易。在各种情况下都可以捕获CO 2。它可以直接在大量的CO 2来源发生，但是从分散的排放点来源捕获CO 2也很重要。研究员David Vermaas解释说：“最终，发电厂和工业只对一定比例的碳排放负责。汽车，农业，供暖和飞机等分散式排放源占大气中CO 2排放的40%。”

电化学途径

已经开发了用于集中捕获和分散捕获的方法，但是特别是对于分散捕获，几乎没有可用的节能高效的方法。通过所谓的电化学途径提供了可能的溶液，其使得溶液的pH能够适应并且CO 2能够被浓缩。实验室测试证明，这些技术是有效的，并且基于电而不是热来工作。在此，CO 2转化为碳酸盐或碳酸氢盐，然后浓缩为纯CO 2或石灰石。

Vermaas的研究小组现在首次比较了各种电化学方法，并研究了它们的可行性。他们的研究表明，对于所有方法，所需的能量都是一个障碍。Vermaas：“从理论上讲，将CO 2转化为碳酸盐或碳酸氢盐的另一种形式并不需要太多的能量，但是目前，目前的方法效率还不够。平均而言，所用的能量比理论上的转化要多50%。” 大气中CO 2的浓度相对较低，这意味着将其用作转化反应的原料特别困难。

海洋作为缓冲

Vermaas及其同事正在使用他们的分析来指导未来研究的方向。一种显示出巨大潜力的选择是从海洋中捕获CO 2。Vermaas指出：“海洋每年起巨大的缓冲作用，从大气中吸收大量的CO 2，这使其成为从分散来源捕获CO 2的最终方法。” 我们可以改造现有的海水淡化厂，以便将来它们也可以去除CO 2从海水。通过使用具有改进的电导率和改进的电化学电池设计的膜，基于酸和碱的这一概念近来变得更加可行和节能。另一个好处是该技术可以防止海水淡化厂中结垢。

Vermaas的研究小组已经在致力于开发将水中的CO 2转化为纯CO 2气体或碳酸钙的技术。他们以10厘米的规模工作，已经在实验室中成功进行了必要的反应。现在，他们正在逐步研究如何大规模应用该技术。维尔马斯：“我们正确地看到了气候危机的紧迫性，这意味着政府机构和工商界都将更多地关注碳捕集方法的开发和推广。这是一件好事，因为最终我们必须对二氧化碳2进行捕获和转化 靠近。”

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