日本科學家開發(fā)出了一款新的碳捕集系統(tǒng)，其能以前所未有的性能直接從大氣中清除二氧化碳，效率高達99%，且捕集二氧化碳的速度至少是現(xiàn)有系統(tǒng)的兩倍，成為迄今處理空氣中低濃度二氧化碳最快的捕集系統(tǒng)，有望開啟直接空氣捕集新時代。研究成果近日發(fā)表在美國化學學會旗下環(huán)境類期刊《ACS Environmental Au》上。
目前，為大幅降低大氣中二氧化碳的含量，各種碳捕集技術紛至沓來，但這些系統(tǒng)的大規(guī)模部署仍面臨不少障礙。最大的挑戰(zhàn)在于這些碳捕集技術，特別是直接空氣捕獲（DAC）系統(tǒng)的效率還比較低下。
日本東京都會大學教授山添誠司領導的團隊一直在研究被稱為“液—固相分離系統(tǒng)”的DAC技術?，F(xiàn)有DAC系統(tǒng)都涉及讓空氣在液體內流動，液體與二氧化碳發(fā)生化學反應。但隨著反應的進行，越來越多反應產(chǎn)物積聚在液體中，反應變得越來越慢。而液—固相分離系統(tǒng)提供了一種更好的溶液，其中反應產(chǎn)物不溶于其中，會以固體形式析出。液體中由于沒有產(chǎn)物的積聚，反應速度也不會太慢。
該團隊對液態(tài)胺化合物的結構進行了修改，以優(yōu)化反應速度和效率，使其能夠處理二氧化碳濃度范圍介于400ppm（百萬分之一）和30%之間的空氣。他們發(fā)現(xiàn)，異佛爾酮二胺溶液可將空氣中99%的二氧化碳轉化為固體氨基甲酸沉淀物，且散落在溶液中的固體只需加熱到60攝氏度即可將捕獲的二氧化碳完全釋放出來，使原始液體能被回收。結果表明，系統(tǒng)去除空氣中二氧化碳的速度至少是目前領先的DAC實驗室系統(tǒng)的兩倍。
研究團隊指出，新系統(tǒng)擁有前所未有的性能和穩(wěn)定性，對大規(guī)模部署碳捕集系統(tǒng)具有重大影響。除進一步改善系統(tǒng)之外，他們也在研究如何將捕獲的碳有效地用于工業(yè)等領域。
