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）来自化石燃料的燃烧。自工业化时代以来，大气中二氧化碳的总浓度增加了2%以上。温室气体排放量的稳步增加正在使气候变暖 行星 在所谓的“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
标准程序为 碳 捕获涉及从气态混合物中捕获和分离二氧化碳，然后将其运输到远离大气的地方（通常位于地下）进行储存。该过程是高度能源密集型的，涉及多个技术问题、风险和限制，例如，存储地点泄漏的可能性很高。一项新研究发表于 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 正如之前的研究中所见，称为双亚氨基胍（BIG）的化合物能够与带负电的阴离子结合。他们认为 BIG 的这种特殊性质也应该适用于碳酸氢根阴离子。因此，BIG 可以像吸附剂（一种收集其他分子的物质）一样发挥作用，并将二氧化碳转化为固体石灰石（碳酸钙）。钠石灰是氢氧化钙和氢氧化钠的混合物，水肺潜水员、潜艇和其他封闭呼吸环境中使用它来过滤呼出的空气并防止任何危险的二氧化碳积聚。然后空气可以多次循环利用。例如，水肺潜水员的循环呼吸器使他们能够停留在 水下 很长一段时间，否则这是不可能的。
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 石灰石。当这些固体被加热到 120 摄氏度时，结合的二氧化碳就会被释放出来，然后可以被储存起来。由于与现有的碳捕获方法相比，该过程发生在相对较低的温度下，因此该过程所需的能量减少了。并且，固体吸附剂可以再次溶解在 水 并回收再利用。
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。
这项研究的一个局限性是 CO2 容量和吸收率相对较低，这是由于 BIG 吸附剂在水中的溶解度有限所致。 水。研究人员正在考虑将氨基酸等传统溶剂与这些大吸附剂结合起来，以解决这一限制。目前的实验是小规模进行的，废气中 99% 的二氧化碳被去除。该过程需要进一步优化，以便能够扩大规模，每天从任何不同类型的排放中捕获至少一吨二氧化碳。该方法必须能够有效处理排放中的污染物。碳捕获技术的最终目标是通过使用经济实惠且节能的方法直接捕获大气中的二氧化碳。
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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
