电化学反应器大幅降低空气碳捕获能耗

反应器原型。

图片来源：美国莱斯大学

美国莱斯大学团队开发了一种创新的电化学反应器，或可显著减少直接空气捕获(即从大气中去除二氧化碳)所需的能量消耗。这一新型反应器的设计不仅更加灵活和易于扩展，而且有望成为对抗气候变化、减轻温室气体排放的重要工具。该研究成果发表在最新一期《自然·能源》杂志上。

这款专为碳捕获设计的反应器采用了模块化的三室结构，其中心部分是一层特别设计的多孔固体电解质。团队认为，这项成果标志着从大气中捕获碳技术的一个重要突破，为提高碳捕获的经济性和实用性开辟了新的道路。

该装置已在工业级含碳溶液中实现了高效的二氧化碳再生率，长期稳定性证明了其在大规模工业应用中的巨大潜力。

新方法的一个主要优势在于其高度的灵活性。它可以与多种化学物质配合使用，并支持在直接空气捕获过程中同时生产氢气，这显著降低了制造净零排放燃料或化学品的成本。

传统上，直接空气捕获技术依赖于高温过程从吸附材料或二氧化碳过滤材料中提取二氧化碳，这通常涉及到将混合气体通过高pH值的液体以去除酸性气体二氧化碳。新方法侧重于使用电能而非热能来实现二氧化碳再生，这带来了几个额外的优点：可以在常温下操作;不需要额外添加化学物质;避免了生成不必要的副产品。

新型反应器能够高效地分离碳酸盐和碳酸氢盐溶液，在一个腔室内生产碱性吸收剂，在另一个腔室内生产高纯度二氧化碳。这种方法通过对电输入的优化，降低了整体能耗，为实现更加环保和经济的碳捕获解决方案提供了新的可能性。