高效碳捕集化合物 可吸納環境99%二氧化碳

高效碳捕集化合物 可吸納環境99%二氧化碳

未來碳捕集將是重要的環境工作,或許也可以成爲產業。(圖/東京都立大學)

節能、減碳、替代能源己成爲全球環保共識,但是僅僅抑制我們的碳排放已經遠遠不夠,我們還需要替代植物的角色,發明主動吸納與清除空氣中的二氧化碳才行。這項工作稱爲「碳捕集與碳封存」(Carbon Capture and Storage,簡稱CCS),如何高效的捕捉二氧化碳是個必須研究的課題。日本東京都立大學(TMU)的研究人員開發了一種新化合物,號稱是現行最高效的碳捕集工具,能夠以99%的效率吸納環境中99%的二氧化碳,而且速度是現有系統的兩倍。

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新阿特拉斯(New Altas)報導,碳捕集有許多不同的方式,包括化學法、能量轉換法,還有直接空氣捕獲法(DAC)。空氣捕獲是通過管道輸送空氣,在通過過濾器的路途中,被容易與二氧化碳作用的過濾器給吸附來去除二氧化碳。DAC法又分成固體DAC與液體DAC;其中固體DAC使用固體吸附劑做爲過濾器,化學物質與二氧化碳發生反應,並將它們與二氧化碳結合;而液體DAC則是將空氣通入液體系統,二氧化破與溶液之間發生化學反應,二氧化碳被困在溶液中。

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這兩個系統都是可逆的,這意味着可以重複使用,也就更好的降低碳補集成本。

東京都立大學的山添誠司教授所建立的研究團隊是研究液體DAC,他們發現一種名爲異佛爾酮二胺 (Isophoronediamine,IPDA),分子式: (CH3)3C6H7(NH2)(CH2NH2) 的化合物,它在捕獲二氧化碳方面特別有效。

東京都立大學發現異佛爾酮二胺IPDA,是極佳的碳捕集工具。(圖/WIKI)

山添團隊在實驗中發現,在二氧化碳濃度百萬分之 400(ppm)的空氣中,能夠從有效去除99%以上的二氧化碳,這個濃度與目前大氣中的二氧化碳相當,因此IPDA的實用度相當的大。同時,碳捕集效率也比現行技術快,每莫爾化合物在1小時內,可去除201莫爾的二氧化碳。是其他設備系統快上兩倍,更比光合作用的植物葉子快得多。

IPDA在捕集二氧化碳後,會凝固成固體的氨基甲酸晶體(flakes of a solid carbamic),可以相對容易地從液體中去除。如果需要,只要加熱到 60 °C,就可以轉化回氣態二氧化碳,同時也還原了原本的液態IPDA,非常有利於重複使用。

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