吸收二氧化碳有妙招
每當夏天來臨的時候,我們都感受到炎熱的可怕,F(xiàn)在全球氣候變暖已經(jīng)成為眾所周知的事情了,各國提出的基本解決方案上都是節(jié)能減排。然而,即使現(xiàn)在不增加二氧化碳的排放量,大氣中包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體已經(jīng)超標了。因此,一些科學家正在主動想辦法,設法減少大氣中已經(jīng)多余的二氧化碳。
二氧化碳吸收機可以拯救地球
要有效地減少大氣中的二氧化碳,一個是減少排放,另外一個是增加吸收。樹木的確能吸收二氧化碳,但是增加植樹林種植面積同時會增加二氧化碳的排放,而新種植的小樹要長成大樹需要好多年,不能盡快解決目前的困境。因此,盡快發(fā)明一種有效的機器設備,從而實現(xiàn)吸收或轉移大氣中部分二氧化碳,就成為不少研究人員的研究方向。
2007年年初,英國維珍集團董事長理查德·布蘭森宣稱,他將拿出2500萬美元作為獎金,獎勵以節(jié)約手段從大氣中清除二氧化碳的任何發(fā)明。但是,要想獲得這筆數(shù)額巨大的獎金,發(fā)明者必須說服這個獎項的所有評委,其中包括一些環(huán)保專家、經(jīng)濟學家和技術專家。這個獎項要求獲獎的成果不但具有技術上的可行性,還要具有商業(yè)上的可行性。也就是說,新的技術要在國際碳排放交易中有利可圖。
利用化學反應吸收二氧化碳
具有初中文化程度的人都會想到用堿性物質來吸收,比如石灰、燒堿和蘇打。不要以為大家都知道的東西就沒有開發(fā)價值,加拿大卡爾加里大學的環(huán)境科學家大衛(wèi)·凱斯就利用大家都知道的化學反應發(fā)明了一種二氧化碳吸收機。這個吸收機的主體是一個5米高的豎塔,其中有一個氣泵來吸收空氣。豎塔中的噴淋裝置不斷向泵入的空氣噴灑燒堿(氫氧化鈉)溶液的液滴,它能吸收二氧化碳氣體。發(fā)生反應后,將產(chǎn)生碳酸鈉溶液。通過加入熟石灰(氧化鈣),氫氧化鈉可以被置換出來再次利用。
凱斯說,這種采集空氣方法的好處是沒有必要把裝置安裝在二氧化碳產(chǎn)生的源頭,而是可以安裝在任何地方。然而,這一方案需要在世界各地安裝數(shù)百萬個高塔,每一個直徑都需數(shù)百米,高度也超過100米。有人對此提出質疑,因為建設如此巨大的裝置需要一筆巨大花費。把所有費用考慮在內(nèi),每吸收一噸二氧化碳,需要花費將近100美元,比目前電廠用煙囪搜集二氧化碳每噸的成本高出60美元。
利用薄膜捕捉二氧化碳分子
美國亞利桑那州圖森市的全球研究技術公司開發(fā)出一種薄膜濾氣機,他們認為這個方案比凱斯的方案更有效。按照公司總裁艾倫懷特的說法,一個10平方米的濾氣機每年可吸收1000噸二氧化碳。照此規(guī)模,100萬個這樣的裝置每年就能吸收10億噸的二氧化碳,能夠有效地減少大氣中二氧化碳的含量。
這個公司采用的技術是美國哥倫比亞大學的克勞斯·萊克納教授開發(fā)的。二氧化碳濾氣機也是一個塔狀裝置,其主體是安裝在一些金屬板上的離子交換薄膜。被吸入的二氧化碳含量高的空氣通過濾氣機中的二氧化碳收集器時,離子交換膜捕捉到空氣中的部分二氧化碳分子,并將其吸附在薄膜上,同時排出凈化后的二氧化碳含量低的空氣。然后,通過改變?yōu)V氣機內(nèi)空氣濕度,濾氣機將二氧化碳從薄膜上分離下來,然后進入二氧化碳再生器,高濃度的二氧化碳可以用于培育海藻或制造化肥。然而,萊克納的這項發(fā)明也引來不少爭議,有人認為,這種機器造價太高;有人認為,這些濾氣機在吸收溫室氣體的同時也將消耗大量能源。
捕獲二氧化碳的納米晶體
最近,美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的研究人員奧馬爾·亞赫吉等人研制出一種神奇的納米晶體,它們能夠“捕獲”體積是自身大約80倍的二氧化碳。這種納米晶體只吸收二氧化碳分子,并把它們壓縮在晶體內(nèi),而將其他氣體分子“拒之門外”。這種特殊晶體的問世,將會使得二氧化碳吸收機器的研究再上一個新的臺階。研究人員表示,不同結構的納米晶體可以選擇性吸收不同的分子,而且吸收效率很高。這樣的納米技術不僅可以用于吸收二氧化碳,而且有更廣泛的技術,比如用于制造軍用防毒面具和氫能源汽車。
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