液態金屬催化劑能以二氧化碳產生固體碳 / Source: https://www.sciencedaily.com / Credit: RMIT University

澳洲墨爾本皇家理工大學(RMIT University)領導的研究團隊,開發一種使用液態金屬電解的新技術,該方法可有效將氣體中的二氧化碳轉化為固體碳,此項突破將有助於從大氣中移除溫室氣體。研究人員表示,該技術提供了安全永久地從大氣中去除二氧化碳的替代方法。

碳捕獲技術

目前的碳捕獲技術主要是將二氧化碳氣體轉化為液體後注入地下封存,但由於經濟可行性及從儲存地點可能外洩的環境問題,使用上並不普遍。這種新技術會產生類似煤炭的片狀固體碳,可以更容易安全儲存。

為了轉化二氧化碳,研究人員設計了一種具有特定表面特性的液態金屬催化劑,這種催化劑在化學活化表面到同時,還具有導電性極佳的特性。轉化過程首先需將二氧化碳溶解在裝有電解液的燒杯中,同時加入少量液態金屬,然後用電流充電,二氧化碳會緩慢轉化為固體薄片,然後自然從液態金屬表面剝落,因此可連續生產。

應用性佳

研究人員多娜·艾斯拉費札戴博士(Dorna Esrafilzadeh)表示:「該技術產生的碳也可以用於製作電極。這項技術有個附帶好處是,碳可以保持電荷,製成超級電容器,因此它有可能成為未來車輛的一個組成部分。生產過程的副產品還包括合成燃料,也可以用於工業應用。」

研究人員托本·丹尼克博士(Torben Daeneke)表示:「雖然我們無法讓時光倒流,但將二氧化碳轉化為煤炭,並將其重新埋入地下,有點像將碳排放的時鐘倒轉。到目前為止,二氧化碳僅能在極高溫度下轉化為固體,因而在工業規模上不可行,但通過使用液態金屬作為催化劑,我們已經證明可以在室溫下將氣體轉化為碳,這是一個高效率且可擴大規模的過程。雖然需要進行更多的研究,但這是提供固體碳儲存的關鍵第一步。」

 

參考資料:

  1. Cockburn, H. (2019, February 27). Scientists turn CO2 ‘back into coal’ in breakthrough carbon capture experiment. Retrieved March 4, 2019
  2. RMIT UNIVERSITY. (2019, February 26). Climate rewind: Scientists turn carbon dioxide back into coal. Retrieved March 4, 2019.
  3. Esrafilzadeh, D., Zavabeti, A., Jalili, R., Atkin, P., Choi, J., Carey, B. J., . . . Kalantar-Zadeh, K. (2019). Room temperature CO2 reduction to solid carbon species on liquid metals featuring atomically thin ceria interfaces. Nature Communications,10(1). doi:10.1038/s41467-019-08824-8
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