捕捉空气中的二氧化碳 新材料带来新思路

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　　近日，美国辛辛那提大学科学家研制出了一种新型空气碳捕获系统，这种捕获系统以碳纤维和特殊的吸附材料制成能够高效的捕获空气中的二氧化碳，并且性能稳定且极具普适性。

　　二氧化碳是空气中常见的化合物，通过人类和动物的呼吸和有机物的燃烧排放到空气中，通过植物的光合作用消耗掉。而随着时代的发展，工业技术的发展同样造成了二氧化碳排放量的增加，人类活动对于大气的负担也因此加剧，我们日常用电以及交通出行，均会排放大量的二氧化碳。据统计，目前全球二氧化碳排放总量中，有53%发电厂和交通运输业，其余则来自工业、农业、商业和住宅建筑等人类活动。而与排放量相比，大自然所能吸收转化的二氧化碳量十分有限，仅仅依靠大自然来固碳，显然已经满足不了发展的需求。这也直接导致了温室效应的出现。

　　温室效应的本质是太阳光从地球大气层透射进来并加热地面后，由于热量无法散发出去，从而产生的一种空间内保持温暖的情况。而二氧化碳分子能吸收太阳光的红外辐射，并随后以较长波长的红外辐射形式重新释放能量。这一过程会减缓地面热量向太空的散发速度，从而加剧温室温室效应。因此如果二氧化碳超过了地球自我消化的极限，那么温室效应也会随之超过阈值，并不断加剧。这也是为什么二氧化碳被定为主要的温室气体，并且成为了治理温室效应的重要突破口。

　　而提到通过管理二氧化碳来治理温室效应，“捕碳”便成为了一个重要的话题。顾名思义，“捕碳”的主要工作就是抓取人类活动排放的或者是大气中浓度超标的那部分二氧化碳，并将其处理。

　　得益于政策支持与技术发展，近年来，全球范围内“捕碳”技术都获得了较为可观的发展，并且大体上都朝着低成本、高效率、规模化的方向进行技术革新，尤其是直接空气捕集等新型捕碳技术的出现与发展，更被认为是实现“双碳”目标的重要突破口。

　　而此次辛辛那提大学提出的成果，无疑是该领域的一针强心剂。该校推出的碳捕获系统利用特制的碳纤维包裹蜂窝状块体，块体表面涂有特殊的吸附材料，通过电能驱动实现二氧化碳的高效捕获。并且在超2000次的捕获实验中，整个系统保持了稳定的性能，同时也没有出现材料降解的情况。根据团队的推算，该系统理论上有机会实现超万次的碳捕获循环，因此经济效益也非常可观。

　　当然该团队还不满足于此，目前该研究正在考虑从节能层面获得进一步突破，尝试用热水代替电力作为驱动能源。相信随着技术的不断发展，该系统未来会走进我们生活，为双碳目标献力。

来源：化工仪器网作者：小王转载：须本号授权，请留言联系

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