研究人員希望有一種新的海綿可以有一天從發電廠吸收溫室氣體。
在最近的一項研究中，利哈伊大學的科學家們創造了一種新材料，可以從其他氣體流中選擇性地提取二氧化碳和甲烷。理論上，這種新的海綿狀物質可以吸收燃燒煤或天然氣產生的吸熱氣體。
“在實驗室中進行這項研究與在工業規模上進行這項研究沒有根本的區別，”利哈伊大學的助理化學教授、該研究的合著者凱·蘭德斯克隆說，該研究發表在7月份的《自然通訊》雜誌上。
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蘭德斯克隆說，之前也有其他嘗試合成吸收二氧化碳的材料，但由此產生的吸收劑往往價格昂貴，消耗大量能量來吸收二氧化碳，或者在高溫下不起作用。根據這項研究，這種新材料可以在高達 400 攝氏度的溫度下工作。
蘭德斯克隆說，研究人員使用二氨基聯苯胺和六氯環三磷腈製造了這種物質，與考慮用於碳吸收的其他化學品相比，它們是相對便宜的化學品。
新南威爾士大學的工程學教授黛安·威利沒有參與這項研究，她說：“這種材料的積極和令人興奮之處在於它是由相對便宜的起始材料製成的。這是目前正在測試的其他材料經常遇到的問題。”
蘭德斯克隆表示，其他製造類似海綿的嘗試，例如，需要使用在實驗室中合成的人造化學物質作為構件。
捕獲然後釋放
研究人員說，他們還解決了創造物質的雙重挑戰，該物質最初會捕獲二氧化碳和甲烷，但可以輕鬆釋放這些氣體，以便以後永久儲存在地下。
蘭德斯克隆和他的團隊一旦開發出這種海綿，就發現這種材料對二氧化碳和甲烷的吸收量遠高於氮氣等其他氣體。
研究人員說，這一點很重要，因為燃煤電廠的煙道氣通常由 70% 的氮氣組成。蘭德斯克隆解釋說，任何捕獲系統都需要對溫室氣體的親和力高於其他型別的排放物。
他說，理論上，新材料可以放置在發電廠旁邊的建築物中的塔樓中。他說，從燃燒煤產生的煙道氣，然後將透過管道輸送到材料中，然後再進入煙囪。他說，該材料能夠從氣流中捕獲 90% 的二氧化碳。
他說，在吸收二氧化碳後，可以透過改變材料周圍的溫度和壓力來去除氣體。然後可以壓縮並永久儲存在地下，以防止其進入大氣層。
需要大量的工程（和資金）
但是，也有人對這項技術持懷疑態度。威利稱讚這項工作令人鼓舞，但表示無法知道該材料是否能在商業規模上發揮作用。
她說，真正的發電廠排放的氣體混合物比利哈伊團隊研究的純淨氣流更復雜。她說，新材料也太密集，無法大規模生產，需要“成型、加工和擠壓”。
她說，商業生產也可能產生“無法正確控制”的化學副產品，並可能改變最終材料的功能。
與廣泛的碳捕獲技術一樣，成本也是一個障礙。儘管能源部提供了 50% 的成本分攤，但由於缺乏資金，美國現有燃煤電廠的主要捕獲測試在今年早些時候停滯不前。
新型二氧化碳海綿必須經過廣泛的工程階段才能將其從實驗室中取出，這一過程需要投資者和政府的支援。威利說，考慮到許多突破性技術都是從這樣的專案中開始的，繼續進行這類工作非常重要。
她說：“我們可能會很幸運，有人明天就能找到‘合適’的材料，但更有可能需要一些時間。因此，擁有一種新型材料是向前邁出的偉大一步。”
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