最近，美國(guó)哈佛大學(xué)和勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新材料——微膠囊碳吸收劑（MECS），吸收CO2的效率比目前碳捕獲技術(shù)中所用的吸收劑提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，能更加安全、廉價(jià)、節(jié)能地去除發(fā)電廠排放的溫室氣體，是碳捕獲和封存技術(shù)中的一項(xiàng)重要進(jìn)步。相關(guān)論文在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志上。

研究小組利用微流控裝配技術(shù)生產(chǎn)出這種微膠囊，其外殼是高滲透性硅樹(shù)脂，里面封裝著液體吸收劑。與目前碳捕獲和封存技術(shù)中所用的碳吸收材料相比，這種微膠囊具有顯著的性能優(yōu)勢(shì)。

目前的二氧化碳捕獲技術(shù)是用苛性胺基溶劑，能從工廠煙囪廢氣中分離CO2。但先進(jìn)工藝都很昂貴，還會(huì)大大降低輸出功率，產(chǎn)生有毒副產(chǎn)品。據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)2月6日（北京時(shí)間）報(bào)道，新技術(shù)用的是豐富且無(wú)害的吸收劑：碳酸鈉，屬于一種廚房級(jí)的小蘇打。微膠囊吸收劑的CO2吸收率比目前碳捕獲技術(shù)中所用的吸收劑提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，胺會(huì)隨時(shí)間分解，而碳酸鹽的保質(zhì)期幾乎是無(wú)限的。

“微膠囊在許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如醫(yī)藥、食品添加劑、化妝品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，用于能控制的緩慢釋放，但用在控制碳捕獲中還是第一次。”論文共同領(lǐng)導(dǎo)作者、哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院仿生工程教授詹妮弗·劉易斯說(shuō)，“膠囊的形式把固體和液體捕獲媒質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，無(wú)論內(nèi)核還是外殼的化學(xué)成分都能各自改良，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。”目前，他們?cè)诶^續(xù)改進(jìn)碳捕獲流程，以擴(kuò)大技術(shù)規(guī)模。

“MECS提供了一種碳捕獲的新途徑，環(huán)境代價(jià)更小。”論文領(lǐng)導(dǎo)作者之一、勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室燃料循環(huán)創(chuàng)新項(xiàng)目負(fù)責(zé)人羅杰·安妮絲說(shuō)，“碳捕獲是一項(xiàng)艱巨的工作。我們需要能用于多種CO2排放源的技術(shù)，要能確保公共安全和可持續(xù)性。”

電廠是最大的CO2排放源。據(jù)美國(guó)環(huán)保署資料，在2012年使用煤炭和天然氣的發(fā)電廠溫室氣體排放占了美國(guó)總排放量的1/3，因此環(huán)保署出臺(tái)了一些規(guī)定，要大大減少碳排放，限制新建化石燃料發(fā)電廠。新標(biāo)準(zhǔn)要求經(jīng)營(yíng)者給發(fā)電廠配備碳捕獲技術(shù)裝備。安妮絲說(shuō)，基于MECS的方法還能按需調(diào)整適應(yīng)不同的行業(yè)流程，如鋼鐵和水泥生產(chǎn)，這兩個(gè)也是溫室氣體排放“大戶”。

“對(duì)捕獲CO2來(lái)說(shuō)，這種高滲透性的硅樹(shù)脂小球是一大突破，高效、簡(jiǎn)單易行、浪費(fèi)最少、成本低，耐用且安全。”愛(ài)丁堡大學(xué)碳捕獲與存儲(chǔ)教授斯圖爾特·哈斯丁說(shuō)，他并未參與本研究，“這種安全膠囊能適應(yīng)多種用途封存CO2，不斷降低成本”。

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