MIT 開發出更有效的碳捕獲技術，可以應用於低濃度二氧化碳
科學家發明一種除去大氣中任何二氧化碳濃度的新方法，甚至可低至 400 ppm。這類從大氣去除 CO2 的方法，多數都需要使用在更高濃度的氣體，例如火力發電廠的煙氣。但是這種新方法的能源消耗和成本都大大降低。
這項新技術由麻省理工學院（MIT）研究員薩哈格·沃斯基安博士（Sahag Voskian）和艾倫·哈頓教授（T. Alan Hatton）合作開發，成果已發表於《能源與環境科學》期刊（Energy and Environmental Science）。
捕獲二氧化碳
這項方法使用特製電池，當電池充電時，塗有與奈米碳管聚合的聚蒽醌（polyanthraquinone）的電極因為對 CO2 具有天然的親和力，即使在濃度很低的情況下也容易與氣體中的分子發生反應；當電池放電時，則會發生逆反應。整個系統在室溫和正常氣壓下運行，電池將在充電和放電之間交替運行，可以提供整個系統所需的部分電能，同時排出純淨的 CO2。
飲料工廠會燃燒化石燃料以產生 CO2 ，用於製作氣泡飲料。沃斯基安博士表示，新系統可以消除這些工廠對化石燃料的需求。例如最終目的是用 CO2 製造氣泡飲料，則可以將 CO2 氣流吹過電極板，捕獲的 CO2 會從電極板中釋放並加入氣流。或者，可以將純 CO2 壓縮並注入地下進行長期封存，甚至可以通過一系列化學和電化學過程將其製成燃料。
沃斯基安博士解釋：「與大多數其他碳捕獲或碳吸收技術相比，該技術的最大優勢是吸附劑對 CO2 的親和力具有二元性質。這種二元親和力可以捕獲任何濃度的 CO2 ，並允許其釋放到任何氣體中。其他碳捕獲技術則需要中間的化學反應或大量能量（例如熱量或壓力差）。」
哈頓教授表示：「在我的實驗室中，我們一直在努力開發解決多種環境問題的新技術，以避免需要熱能、系統壓力變化或添加化學物的方式完成分離和釋放的循環。這種 CO2 捕獲技術清楚地展示了電化學方法的強大功能，只需要很小的電壓波動即可驅動 CO2 分離。」
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該團隊已經證明該系統可以承受至少 7000 次充放電循環，在這段時間內效率損失 30％。研究人員估計，他們可以輕鬆地將其提高至 2 萬到 5 萬個週期。
電極本身可以通過一般化學處理方法製造。不過沃斯基安博士表示：「雖然目前我們在實驗室環境中完成電極，但它可以調整成類似於印刷機的壓印製造（roll-to-roll）以大量生產。」他估計，這種電極的生產成本可能約為每平方公尺數十美元。
與其他現有的碳捕獲技術相比，該系統具有很高的能源效率，每捕獲一噸 CO2 使用約 10 億焦耳的能量，其他現有方法的能源消耗每噸介於 10 億到 100 億焦耳之間，取決於 CO2 來源的濃度。研究人員已經成立了一家名為 Verdox 的公司，以將該技術商業化，並希望在未來幾年內開發出先導性規模的工廠（pilot-scale plant）。
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- Chandler, D., & MIT News Office. (2019, October 24). MIT engineers develop a new way to remove carbon dioxide from air. Retrieved November 3, 2019, from https://news.mit.edu/2019/mit-engineers-develop-new-way-remove-carbon-dioxide-air-1025.
- Voskian, S., & Hatton, T. A. (2019). Faradaic electro-swing reactive adsorption for CO2 capture. Energy & Environmental Science. doi: 10.1039/c9ee02412c
