已设计出一种新的碳捕获方法来捕获化石燃料排放中的二氧化碳
温室气体排放是导致气候变化的最大因素。 关键温室气体的排放是大规模工业化和人类活动的结果。 这些温室气体排放中的大部分是 二氧化碳 (CO2) from burning of fossil fuels. The total concentration of CO2 in the atmosphere has increased by more than 40 percent ever since the era of industrialization started. This steady increase in greenhouse emissions is warming the 行星 in what is termed as ‘全球变暖”，因为计算机模拟表明，随着时间的推移，排放导致地球平均表面温度升高，这表明由于降雨模式、风暴严重程度、海平面等的变化而导致“气候变化”。因此，开发合适的“捕获或捕获方法”排放的二氧化碳是应对气候变化的一个关键方面。 碳 捕获技术已经存在了几十年，但最近由于环境问题而受到更多关注。
一种新的碳捕获方法
碳捕获的标准程序包括从气态混合物中捕获和分离 CO2，然后将其运输到储存库，并将其储存在远离大气层的地方，通常是在地下。 这个过程是高度能源密集型的，涉及几个技术问题、风险和限制，例如，储存地点泄漏的可能性很高。 一项新研究发表在 化学 描述了一种有前景的碳捕获替代方案。 美国能源部的科学家开发了一种独特的方法来去除燃煤发电厂中的二氧化碳，与目前行业中部署的基准相比，该过程所需的能源减少了 2%。
研究人员致力于研究自然发生的 有机 compounds called bis-iminoguanidines (BIGs) which have the ability to bind to negatively charged anions as seen inprevious studies. They thought that this particular property of BIGs should also be applicable to bicarbonate anions. So BIGs can act like a sorbent (a substance which collects other molecules) and convert CO2 into solid limestone (calcium carbonate). Soda lime is a mixture of calcium and sodium hydroxides used by scuba divers, submarines and other closed breathing environments to filter exhaled air and prevent any dangerous accumulation of CO2. The air can be then recycled multiple times. For example, rebreathers for scuba divers enables them to stay 水下 for long time which is otherwise impossible.
一种需要更少能量的独特方法
基于这一认识，他们开发了一种使用 BIG 水溶液的 CO2 分离循环。在这种特殊的碳捕获方法中，他们将烟气通过溶液，导致二氧化碳分子与大吸附剂结合，这种结合将使它们结晶成固体类型 有机 limestone. When these solids were heated to 120 degrees Celsius, bound CO2 would be released which could then be stored. Since this process occurs at relatively lower temperatures compared to existing carbon-capture methods, the energy required for the process is reduced. And, solid sorbent could be be dissolved again in 水 and recycled for reuse.
当前的碳捕获技术存在许多长期存在的问题，例如存储问题、能源成本高等。主要问题是使用液体吸附剂，这些吸附剂会随着时间的推移蒸发或分解，并且还需要至少 60% 的总能量来加热它们，这是非常高的。 当前研究中的固体吸附剂克服了能量限制，因为 CO2 是从结晶的固体碳酸氢盐中捕获的，所需的能量减少了约 24%。 即使在连续 10 个循环之后也没有吸附剂损失。 这种较低的能源需求可以降低碳捕获的成本，当我们考虑数十亿吨二氧化碳时，这种方法可以通过充分捕获使温室气体排放为零，从而产生非常大的影响。
One limitation of this study is the relatively low CO2 capacity and absorption rate which is due to the limited solubility of BIG sorbent in 水. Researchers are looking at combining traditional solvents like amino acids to these BIG sorbents to address this limitation. The current experiment has been done on a small scale in which 99 percent CO2 was removed from exhaust gases. The process needs to be further optimized so that it can be scaled up to capture at least a ton of CO2 every day and from any different types of emissions. The method must be robust in handling contaminations in emissions.The ultimate goal of a carbon capture technology would be todirectly capture CO2 from the atmosphereby using an affordable and energy efficient method.
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来源（S）
威廉姆斯 N 等。 2019. 通过结晶氢键合碳酸氢盐二聚体捕获二氧化碳。 化学.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
