電化學反應器大幅降低空氣碳捕獲能耗

科技日報訊 （記者張夢然）美國萊斯大學團隊開發了一種創新的電化學反應器，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於擴展，而且有望成為對抗氣候變化、減輕温室氣體排放的重要工具。該研究成果發表在最新一期《自然·能源》雜誌上。

這款專為碳捕獲設計的反應器採用了模塊化的三室結構，其中心部分是一層特別設計的多孔固體電解質。團隊認為，這項成果標誌着從大氣中捕獲碳技術的一個重要突破，為提高碳捕獲的經濟性和實用性開闢了新的道路。

該裝置已在工業級含碳溶液中實現了高效的二氧化碳再生率，長期穩定性證明了其在大規模工業應用中的巨大潛力。

新方法的一個主要優勢在於其高度的靈活性。它可以與多種化學物質配合使用，並支持在直接空氣捕獲過程中同時生產氫氣，這顯著降低了製造淨零排放燃料或化學品的成本。

傳統上，直接空氣捕獲技術依賴於高温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。新方法側重於使用電能而非熱能來實現二氧化碳再生，這帶來了幾個額外的優點：可以在常温下操作；不需要額外添加化學物質；避免了生成不必要的副產品。

新型反應器能夠高效地分離碳酸鹽和碳酸氫鹽溶液，在一個腔室內生產鹼性吸收劑，在另一個腔室內生產高純度二氧化碳。這種方法通過對電輸入的優化，降低了整體能耗，為實現更加環保和經濟的碳捕獲解決方案提供了新的可能性。