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科學家研發(fā)新工藝,可高效收集二氧化碳并轉(zhuǎn)換為燃料

2023/11/2 14:56:49 來源:IT之家 作者:故淵 責編:故淵

IT之家 11 月 2 日消息,科學家正在積極探索如何從空氣或者發(fā)電廠廢氣中提取二氧化碳的方法,然后將其制成有用的東西。麻省理工學院和哈佛大學的研究人員近日開發(fā)出新的有效工藝,可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸鹽,可以像氫氣或甲醇一樣用于為燃料電池提供動力。

甲酸鹽是一種液體或固體材料,目前已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn),主要用于用作道路和人行道的除冰劑,無毒、不易燃、易于儲存和運輸,并且可以在生產(chǎn)后數(shù)月甚至數(shù)年內(nèi)存儲在普通鋼罐中,且能保持穩(wěn)定。

這項新工藝成果本周發(fā)表在《細胞報告物理科學》(Cell Reports Physical Science)上,整個過程包括捕獲氣體,電化學轉(zhuǎn)化為固體甲酸鹽粉末,然后將其用于燃料電池發(fā)電,目前已經(jīng)在小規(guī)模實驗室中試驗成功。

麻省理工學院教授李鉅(Ju Li)表示,目前將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的方法,通常涉及 2 個階段:第一階段是化學捕獲氣體,轉(zhuǎn)換為碳酸鈣等固體,第二階段是加熱該材料并將其轉(zhuǎn)化為燃料原料。

第二階段效率通常很低,只有不到 20% 的氣態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化為所需的產(chǎn)品。而最新工藝可以實現(xiàn)高達 90% 的轉(zhuǎn)換率。

而且二氧化碳需要轉(zhuǎn)化為中間形式(液態(tài)金屬碳酸氫鹽),消除了對低效加熱步驟的需要。

然后,該液體放入電解槽中,使用低碳電力(例如核能、風能或太陽能)的電化學轉(zhuǎn)化為液態(tài)鉀或甲酸鈉。Li 說,生產(chǎn)的高濃度液體鉀或甲酸鈉溶液可以干燥,例如通過太陽能蒸發(fā),以生產(chǎn)高度穩(wěn)定的固體粉末,并且可以在普通鋼罐中儲存長達數(shù)年甚至數(shù)十年。

IT之家在此附上參考論文地址:《A carbon-efficient bicarbonate electrolyzer》Published:October 30, 2023DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101662

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