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微胶囊大幅提高温室气体吸收效率

2018-11-01 09:24:35

“微胶囊”大幅提高温室气体吸收效率

原标题:“微胶囊”大幅提高温室气体吸收效率

科技讯(常丽君)近,美国哈佛大学和劳伦斯利弗莫尔国家实验室科学家开发出一种新材料——微胶囊碳吸收剂(MECS),吸收CO2的效率比目前碳捕获技术中所用的吸收剂提高了一个数量级,能更加安全、廉价、节能地去除发电厂排放的温室气体,是碳捕获和封存技术中的一项重要进步。相关论文发表于《自然通讯》杂志上。

研究小组利用微流控装配技术生产出这种微胶囊,其外壳是高渗透性硅树脂,里面封装着液体吸收剂。与目前碳捕获和封存技术中所用的碳吸收材料相比,这种微胶囊具有显着的性能优势。

目前的二氧化碳捕获技术是用苛性胺基溶剂,能从工厂烟囱废气中分离CO2。但先进工艺都很昂贵,还会大大降低输出功率,产生有毒副产品。据每日科学2月6日(北京时间)报道,新技术用的是丰富且无害的吸收剂:碳酸钠,属于一种厨房级的小苏打。微胶囊吸收剂的CO2吸收率比目前碳捕获技术中所用的吸收剂提高了一个数量级。另一个优势是,胺会随时间分解,而碳酸盐的保质期几乎是无限的。

“微胶囊在许多领域都有广泛应用,如医药、食品添加剂、化妆品和农业领域,用于能控制的缓慢释放,但用在控制碳捕获中还是次。”论文共同领导作者、哈佛大学工程与应用科学学院仿生工程教授詹妮弗刘易斯说,“胶囊的形式把固体和液体捕获媒质的优点结合在一起,无论内核还是外壳的化学成分都能各自改良,实现化。”目前,他们在继续改进碳捕获流程,以扩大技术规模。

“MECS提供了一种碳捕获的新途径,环境代价更小。”论文领导作者之一、劳伦斯利弗莫尔国家实验室燃料循环创新项目负责人罗杰安妮丝说,“碳捕获是一项艰巨的工作。我们需要能用于多种CO2排放源的技术,要能确保公共安全和可持续性。”

电厂是的CO2排放源。据美国环保署资料,在2012年使用煤炭和天然气的发电厂温室气体排放占了美国总排放量的1/3,因此环保署出台了一些规定,要大大减少碳排放,限制新建化石燃料发电厂。新标准要求经营者给发电厂配备碳捕获技术装备。安妮丝说,基于MECS的方法还能按需调整适应不同的行业流程,如钢铁和水泥生产,这两个也是温室气体排放“大户”。

“对捕获CO2来说,这种高渗透性的硅树脂小球是一大突破,高效、简单易行、浪费少、成本低,耐用且安全。”爱丁堡大学碳捕获与存储教授斯图尔特哈斯丁说,他并未参与本研究,“这种安全胶囊能适应多种用途封存CO2,不断降低成本”。

总圈点

化学的魔力在于,微观世界的不同元素按需组合,能形成“为我所用”的新玩意儿。但若没有合理的制备方法和工艺流程的支撑,再高级的“反应”都只能停留在实验室里。同理,如果科研人员没有大局意识,摆在面前的小苏打永远都只是用来蒸馒头的膨松剂,变不成在工业生产中捕获二氧化碳的利器。由此想来,雾霾笼罩之下的中国,或许更需要这类把眼光从“论文影响因子”转向“社会指数”的科技“魔术师”。

原标题: “微胶囊”大幅提高温室气体吸收效率

稿源:人民

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