环境空气中碳捕获的新选择

能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)已经找到了一种简单，可靠的方法来直接从环境空气中捕获二氧化碳，为碳捕获和储存策略提供了一个新的选择，以应对全球变暖。

最初，ORNL团队正在研究从水中去除环境污染物的方法。为了去除那些带负电荷的离子，研究人员合成了一种名为胍的简单化合物，旨在与污染物强烈结合，形成易与水分离的不溶性晶体。在这个过程中，他们发现了一种捕获和释放二氧化碳的方法，这种方法需要最少的能量和化学输入。

“当我们将胍的水溶液暴露在空气中时，开始形成美丽的棱柱状晶体，”ORNL的Radu Custelcean说。“在通过X射线衍射分析它们的结构后，我们惊讶地发现晶体含有碳酸盐，当空气中的二氧化碳与水反应时形成碳酸盐。”

数十年的研究已经导致碳捕获和长期储存策略的发展，以减少产量或消除发电厂的二氧化碳排放，二氧化碳是一种导致全球气温升高的温室气体。碳捕获和储存策略包括一个集成的技术系统，该系统从释放点或直接从空气中收集二氧化碳，然后将其运输并存储在指定位置。吸收已经存在于大气中的二氧化碳的一种不那么传统的方法，称为直接空气捕获，是本文所述的ORNL研究的重点。

捕获二氧化碳后，需要从化合物中释放二氧化碳，以便通常通过管道输送气体，并将其注入地下深处进行储存。传统的直接空气捕获材料必须加热到900摄氏度才能释放出气体，这一过程通常会释放出比最初去除的二氧化碳更多的二氧化碳。ORNL开发的胍材料提供了一种能耗较低的替代品。

“通过我们的工艺，我们能够通过在80-120摄氏度加热晶体来释放结合的二氧化碳，与现有方法相比，这相对温和，”Custelcean说。加热后，晶体恢复原来的胍材料。回收的化合物通过三个连续的碳捕获和释放循环再循环。

虽然直接空气捕获方法正在获得牵引力，但该过程需要进一步发展并积极实施，以有效应对全球变暖。此外，他们需要更好地了解胍材料以及它如何有益于现有和未来的碳捕获和存储应用。

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