更加環(huán)保和經(jīng)濟 電化學反應器大幅降低空氣碳捕獲能耗
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著全球氣候變化的日益嚴峻，碳捕集與封存(CCS)技術作為應對氣候變化的重要手段，受到了廣泛關注。然而，傳統(tǒng)的碳捕集技術面臨高能耗、經(jīng)濟成本及運行效率低等問題，特別是在二氧化碳(CO2)的再生過程中，通常需要高達900℃的溫度，這不僅增加了能耗，還依賴于化石燃料作為熱源，進一步加劇了碳排放問題。因此，開發(fā)低能耗、高效率的碳捕集技術成為當務之急。
美國萊斯大學團隊開發(fā)了一種創(chuàng)新的電化學反應器，或可顯著減少直接空氣捕獲(即從大氣中去除二氧化碳)所需的能量消耗。這一新型反應器的設計不僅更加靈活和易于擴展，而且有望成為對抗氣候變化、減輕溫室氣體排放的重要工具。該研究成果發(fā)表在最新一期《自然·能源》雜志上。
電化學反應器是一種利用電能驅(qū)動化學反應的設備，通過設計特定的電極和電解質(zhì)，可以實現(xiàn)二氧化碳的高效捕集和再生。其工作原理主要基于電化學原理，通過電極表面的電化學反應，實現(xiàn)二氧化碳的吸附、轉(zhuǎn)化和釋放。
這款專為碳捕獲設計的反應器采用了模塊化的三室結(jié)構，其中心部分是一層特別設計的多孔固體電解質(zhì)。團隊認為，這項成果標志著從大氣中捕獲碳技術的一個重要突破，為提高碳捕獲的經(jīng)濟性和實用性開辟了新的道路。新方法的一個主要優(yōu)勢在于其高度的靈活性。它可以與多種化學物質(zhì)配合使用，并支持在直接空氣捕獲過程中同時生產(chǎn)氫氣，這顯著降低了制造凈零排放燃料或化學品的成本。
新型反應器能夠高效地分離碳酸鹽和碳酸氫鹽溶液，在一個腔室內(nèi)生產(chǎn)堿性吸收劑，在另一個腔室內(nèi)生產(chǎn)高純度二氧化碳。這種方法通過對電輸入的優(yōu)化，降低了整體能耗，為實現(xiàn)更加環(huán)保和經(jīng)濟的碳捕獲解決方案提供了新的可能性。
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