反應器原型。

圖片來源：美國萊斯大學

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。

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(gòu)，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。

該裝置已在工業(yè)級含碳溶液中實現(xiàn)了高效的二氧化碳再生率，長期穩(wěn)定性證明了其在大規(guī)模工業(yè)應用中的巨大潛力。

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。

傳統(tǒng)上，直接空氣捕獲技術依賴于高溫過程從吸附材料或二氧化碳過濾材料中提取二氧化碳，這通常涉及到將混合氣體通過高pH值的液體以去除酸性氣體二氧化碳。新方法側(cè)重于使用電能而非熱能來實現(xiàn)二氧化碳再生，這帶來了幾個額外的優(yōu)點：可以在常溫下操作;不需要額外添加化學物質(zhì);避免了生成不必要的副產(chǎn)品。

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。