日本科學家開發低濃度二氧化碳快速集獲器

科技日報北京5月31日電 （記者劉霞）日本科學家開發出了一款新的碳捕集系統，其能以前所未有的性能直接從大氣中清除二氧化碳，效率高達99%，且捕集二氧化碳的速度至少是現有系統的兩倍，成為迄今處理空氣中低濃度二氧化碳最快的捕集系統，有望開啟直接空氣捕集新時代。研究成果近日發表在美國化學學會旗下環境類期刊《ACS Environmental Au》上。

目前，為大幅降低大氣中二氧化碳的含量，各種碳捕集技術紛至沓來，但這些系統的大規模部署仍面臨不少障礙。最大的挑戰在於這些碳捕集技術，特別是直接空氣捕獲（DAC）系統的效率還比較低下。

日本東京都會大學教授山添誠司領導的團隊一直在研究被稱為“液—固相分離系統”的DAC技術。現有DAC系統都涉及讓空氣在液體內流動，液體與二氧化碳發生化學反應。但隨著反應的進行，越來越多反應產物積聚在液體中，反應變得越來越慢。而液—固相分離系統提供了一種更好的溶液，其中反應產物不溶於其中，會以固體形式析出。液體中由於沒有產物的積聚，反應速度也不會太慢。

該團隊對液態胺化合物的結構進行了修改，以優化反應速度和效率，使其能夠處理二氧化碳濃度范圍介於400ppm（百萬分之一）和30%之間的空氣。他們發現，異佛爾酮二胺溶液可將空氣中99%的二氧化碳轉化為固體氨基甲酸沉澱物，且散落在溶液中的固體隻需加熱到60攝氏度即可將捕獲的二氧化碳完全釋放出來，使原始液體能被回收。結果表明，系統去除空氣中二氧化碳的速度至少是目前領先的DAC實驗室系統的兩倍。

研究團隊指出，新系統擁有前所未有的性能和穩定性，對大規模部署碳捕集系統具有重大影響。除進一步改善系統之外，他們也在研究如何將捕獲的碳有效地用於工業等領域。