研究人員開發出一種新型材料，可以輕鬆有效地從煙囪甚至直接從大氣中吸收二氧化碳。 這些物質可以幫助緩解與二氧化碳排放相關的問題，例如氣候變化和海洋酸化。
在南加州大學，科學家們使用一種名為聚乙烯亞胺 (PEI) 的聚合物作為其新型材料的基礎，這種材料在過濾碳方面比現有策略具有若干優勢。“它非常容易製備，”南加州大學洛克碳氫化合物研究所的高階研究科學家 Alain Goeppert 解釋道。
該聚合物塗有不同量的被稱為氣相二氧化矽的物質，以確定最佳塗層。“這比合成其他吸附劑（例如金屬有機框架）容易得多，”Goeppert 說。 吸附是指原子粘附在給定材料的表面，而吸收是指原子滲透到材料內部。
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“它也很便宜，”他說，並指出 PEI 可以以低成本在市場上買到。
為了收集二氧化碳，Goeppert 說，可以將該材料裝入柱子中，然後將柱子插入工廠和發電廠的煙道和煙囪中。 吸附劑在廢氣流過時收集二氧化碳。 當它飽和時，PEI 裝置將被更換。
PEI 材料對二氧化碳也具有足夠的親和力，以至於它們可以直接從空氣中去除二氧化碳，而空氣中二氧化碳的濃度非常低，並且溼度等因素會阻礙其他吸附劑。
努力使材料“非常便宜”
聚合物中的氮原子在氣體存在的情況下與碳形成可逆連線。 當吸附劑被加熱到 100 攝氏度以上時，它會釋放碳。 這使得該材料可以重複使用，但也創造了一種收集和濃縮二氧化碳的簡便方法。
根據與 Goeppert 一起進行這項研究的南加州大學化學教授 G.K. Surya Prakash 的說法，收集到的氣體隨後可以透過轉化為燃料來投入使用。 他設想了一種以碳迴圈利用而非開採更多化石燃料為基礎的經濟結構，並將 PEI 材料視為朝著這個方向邁出的一步。
“我們對二氧化碳捕獲感興趣，因為我們認為二氧化碳是人類最好的碳來源。 作為一名化學家，我告訴人們，‘嘿，夥計們！ 二氧化碳是解決方案，’”Prakash 說。“地球沒有能源問題；地球有能源載體問題。”
儘管如此，PEI 材料可能還需要一段時間才能得到廣泛應用。“對於二氧化碳應用，仍然需要做一些工作，”Prakash 說，他希望提高材料的耐用性，並希望進一步降低其已經很低的成本。“你需要讓它非常便宜”，PEI 才能被接受，他說。
Goeppert、Prakash 及其合作者，包括諾貝爾獎獲得者 George Olah，於去年 11 月在《美國化學學會雜誌》上發表了他們的研究成果。 這三人還在《超越石油和天然氣：甲醇經濟》中闡述了他們對合成燃料的願景。
經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500