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新材料模仿贝壳形成过程,从大气中捕获二氧化碳
百知号 / 时间:2021-06-08 00:04:23

贤集网6月7日讯:来自加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的一组研究人员正在开发一种技术,该技术可以在模拟海底贝壳形成的过程,从大气中捕获碳。

为了扭转气候变化的不利影响,人类面临着减少大气中碳含量的日益艰巨的任务,人类活动每年释放约 370 亿吨的二氧化碳。

模仿海洋的天然二氧化碳提取过程

几家初创公司正在开发方法,来承担从大气中去除二氧化碳的艰巨任务,包括比尔盖茨支持的 Carbfix,它从空气中提取气体并将其转化为固体形式。

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为了开发一种可以执行如此大规模所需过程的技术,加州大学洛杉矶分校的团队转向自然界寻求灵感。他们的概念在ACS 可持续化学与工程发表的一篇论文中概述,称为单步碳封存和储存,或简称 sCS2 。

为了缓解气候变化,需要以每年 100 亿至 200 亿公吨的水平从大气中去除二氧化碳,要实现这种规模的解决方案,必须从大自然中汲取灵感。

新的碳去除技术像贝壳一样从海水中吸收二氧化碳

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展示加州大学洛杉矶分校团队新技术使用的过程的插图。

由于海洋和大气处于平衡状态,因此海洋本质上是大气二氧化碳的海绵。然而,因为它已经饱和了,它不能再承受了。但是,如果从海洋中大量去除二氧化碳,它就会从大气中吸收更多。

这是加州大学洛杉矶分校科学家新技术背后的主要思想,旨在加快将二氧化碳转化为海水中矿物质的过程。在实验室实验中,该团队测试了一个原型,该原型可以吸入海水并产生石灰石和菱镁矿,这些材料与软体动物产生的贝壳材料相同。

该机器可以收集类似贝壳的材料在陆地上使用,也可以将其释放回海洋。机器中使用的海水流回海洋,然后在那里吸收更多的二氧化碳。

更高效、永久的二氧化碳提取

这种方法的一大好处是海水中的二氧化碳浓度比空气中的浓度高 150 倍,这意味着从海洋中提取二氧化碳的任何方法都更有效。该 SCS 2方法还开发氢作为副产物,其可以用于帮助设备电源或作为燃料出售氢动力车辆。

将二氧化碳转化为贝壳状材料也是一种简单而有效的储存二氧化碳的方法——其他从空气中提取气体的方法,通常必须将其压缩以将其保存在罐中。

耐用、安全和永久存储是我们解决方案的前提。

然而,该团队确实警告说,考虑到任务的规模,从大气中去除二氧化碳是“首要的”经济挑战。每年大约需要 1,800 座 sCS 2 工厂才能去除 100 亿公吨二氧化碳,耗资数万亿美元。

互联网基础设施公司条纹已经于5月宣布,它正在购买SCS 2个通过研究人员的新成立的启动服务SeaChange的。

研究团队的下一步是进行真实世界的实验,以便他们可以通过收集在实验室中无法获得的数据来改进他们的技术。