「科技前沿」碳捕捉新技術清除發電廠二氧化碳

「科技前沿」碳捕捉新技术清除发电厂二氧化碳

美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家開發了一種去除燃煤電廠排放的二氧化碳的方法,其原理類似於水肺潛水換氣器中鹼石灰的工作原理。相關論文1月31日發表於《化學》,為碳捕獲提供了一種更簡單的替代性策略,所需能源比工業基準解決方案少24%。

鹼石灰是鈣和氫氧化鈉的固體混合物,用於水肺、潛艇、麻醉和其他封閉的呼吸環境,以防止有毒的二氧化碳氣體積累。這種混合物就像一種吸附劑,當它積聚二氧化碳時,就會變成碳酸鈣。ORNL團隊二氧化碳洗滌器的工作原理與其基本相同。

研究人員最近“重新發現”了一類叫做bis-iminoguanidines(BIGs)的有機化合物,這類化合物在20世紀初被德國科學家首次報道,最近以其選擇性結合陰離子(帶負電荷的離子)的能力而聞名。

研究小組意識到,這種化合物的結合與分離陰離子的能力可以用於碳酸氫鹽陰離子,從而使它們在BIG溶液中形成二氧化碳分離循環。通過新的碳捕獲方法,煙氣在溶液中冒泡,導致二氧化碳分子黏附在BIG吸附劑上,結晶成一種有機石灰岩。這種固體可以從溶液中過濾出來,然後在120攝氏度的條件下釋放二氧化碳,以便將其永久儲存。而固體吸附劑可以繼續溶解在水中,並重復使用。

研究人員表示,該技術比工業基準吸附劑的能耗低24%。此外,該小組在連續10個週期後幾乎沒有觀察到吸附劑的損失。

儘管還處於早期階段,研究人員相信該技術最終將是可擴展的。然而,這項技術也有一個障礙需要克服——它的二氧化碳容量和吸收率相對較低,這是因為BIG吸附劑在水中的溶解度有限。


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