新型二氧化碳集獲器面世

    近年來，人類面臨着一個棘手的問題，就是如何才能降低二氧化碳的含量。作為重要的溫室氣體，二氧化碳已經讓地球不堪重負，只有降低二氧化碳在空氣中的比例，地球氣溫才可能從目前的變熱趨向平穩。在自然條件下，二氧化碳本身就是一種很不穩定的氣體。日本科學家日前開發出了一款新的碳捕集系統，這系統能夠以前所未有的性能直接從大氣中清除二氧化碳，效率高達百分之九十九，且捕集二氧化碳的速度至少是現有系統的兩倍，成為迄今處理空氣中低濃度二氧化碳最快的捕集系統，有望開啟直接空氣捕集新時代。

    科學家指出，地球歷史上的每一次冰河世紀，根源都是空氣中二氧化碳含量的下降。比如在距今二百五十萬年前，冰河世紀開始，但此前地球已經經歷了上千萬年的降溫過程。或許只有在人類的參與下，二氧化碳的含量才會上升得如此之快。一個顯而易見的事實是，降水會導致二氧化碳含量的下降。當雨水降落在碳酸岩時，碳酸岩的化學風化作用，會吸收空氣中的二氧化碳，進而形成碳酸。在廿一世紀，人類排放的二氧化碳已經大大超過了風化作用能夠降解的二氧化碳數量。

    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，但這些系統的大規模部署仍面臨不少障礙。最大的挑戰在於這些碳捕集技術，特別是直接空氣捕獲（DAC）系統的效率還比較低下。日本東京都會大學研究團隊一直在研究被稱為“液固相分離系統”的DAC技術。現有DAC系統都涉及讓空氣在液體內流動，液體與二氧化碳發生化學反應。但隨着反應的進行，越來越多反應產物積聚在液體中，反應變得越來越慢。而“液固相分離系統”提供了一種更好的溶液，其中反應產物不溶於其中，會以固體形式析出。液體中由於沒有產物的積聚，反應速度也不會太慢。

    該團隊對液態胺化合物的結構進行了修改，以優化反應速度和效率，使其能夠處理二氧化碳濃度範圍介於四百ppm（百萬分之一）和百分之三十之間的空氣。他們發現，異佛爾酮二胺溶液可將空氣中百分之九十九的二氧化碳轉化為固體氨基甲酸沉澱物，且散落在溶液中的固體只需加熱到六十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實驗室系統的兩倍。

    研究團隊指出，新系統擁有前所未有的性能和穩定性，對大規模部署碳捕集系統具有重大影響。未來一段時間，團隊將研究如何將捕獲的碳有效地用於工業等領域。

    美    子