MIT打造新型電池:能從發電廠煙囪或周圍空氣捕獲二氧化碳

據外媒報導,麻省理工學院(MIT)的研究人員開發了一種可以從任何經過氣流中提取二氧化碳的方法,無論是從是發電廠的煙囪或是周圍的空氣。這套新設備本質上是一種電池,它可以在充電的時候吸收二氧化碳、在放電時以純淨、穩定的方式釋放二氧化碳供工業使用。

這套新設備由裝有一系列電池電極的電池室組成,電極間則都有小的空隙供氣體通過。這些電極被包裹在一種叫做polyanthraquinone,由碳奈米管組成的化合物中。

當電池充電時,每個電極堆表面都會發生電化學反應。由於電極對二氧化碳有著天然的親和力,所以漂浮過去的二氧化碳分子就會被它們吸住進而粘附在電極壁上。

當這些電極充滿過多二氧化碳而無法容納更多的時候,系統就可以反向運行來清除二氧化碳。於是電池放電然後使得這些分子從壁上分離出來並被吹到一個單獨的空間於是就有了純淨的二氧化碳,而二氧化碳本身就是一種有用的工業產品。

這項研究的聯合首席作者Sahag Voskian指出,這項技術相對於大多數其他碳捕獲或碳吸收技術的最大優勢是,這種吸附劑對二氧化碳的親和力是二元性的,「這種二元親和力允許捕獲任何濃度的二氧化碳,其中包括400ppm(大氣濃度),並且還允許其釋放到任何載體流中包括100%的二氧化碳。」

在發電廠設置中可能出現的系統渲染圖

研究人員表示,該套系統可以相對容易地擴大規模。

另外,這個過程不僅能夠大幅減少排放到大氣中的二氧化碳,而且還能產生穩定的純二氧化碳氣體。之後,它就可以被用到碳酸飲料或溫室裡的植物飼養等應用場景中。 

團隊表示,其研發的這套設備相對節能--每捕獲一噸二氧化碳消耗的能源大概為十億焦耳。此外,團隊還指出,實驗室測試中,它可以承受7000次充放電循環,並且在經歷這些循環後期效率只降低了30%。在未來,該團隊相信它可以增加到20,000到50,000個循環。

據悉,相關研究報告已發表在《Energy and Environmental Science》上。

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