目前加州大學的科學家們已經研制出了一種用于碳吸附的新材料,它可以用在煙囪或者其它需要清除二氧化碳的地方,而且相較于目前的碳吸附技術,它將大大減少能源消耗。
目前我們已經看到,一些新技術被發展用來捕獲煙囪或者其它地方排放的CO2,但是很多技術有一個缺陷 ——為了回收利用捕獲的CO2,需要消耗相當多的能量。然而,現在加州大學伯克利分校的科學家們卻已經研制了一種捕獲碳的新材料,它將消耗更少的能量以便降低負荷。
這種材料是一種金屬有機骨架配合物,其是由金屬與有機化合物復合而成。這里的金屬可以是鎂或者錳(依據不同的應用),而有機化合物是硝基二元胺。
如同其他金屬有機骨架配合物,它具有多孔結構,特點是具有微觀并行通道。
當保持適當的溫度與壓力時,使空氣通過這些通道,CO2分子被材料吸附。隨著過濾進程的進行,隨后的分子與已陷入材料中的分子結合在一起,使整個過程變得更有效。
這種材料可以在室溫至100℉(38℃)以上的范圍內工作——以二元胺合成工藝而定,然而其需求的壓力隨所使用金屬的類型變化。一旦材料飽和,僅需將其加熱到高過捕獲 CO2時溫度約50℃(90℉) ,就可以將其吸附的 CO2 釋放出來。
相比之下,目前許多發電廠采用的碳吸附技術是將沸騰的煙氣通過含有機胺的水(二元胺是其中一種)而得到過濾,CO2 分子將與這些胺結合在一起。隨后為了從這些胺中釋放出捕獲的CO2,不論如何這種水必須要被加熱至120到150 ℃之間 (250 到300 ℉)。按照該大學的推算,整個過程有時會消耗掉工廠發電量多達30%。
目前計劃的初步研究中需要在一家發電廠對這種材料進行測試。帶頭科學家Jeffrey Long教授也希望這種材料可以用于潛水艇中的空氣凈化,甚至用在國際空間站上。
該研究論文最近發表在《Nature》上。
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