研究用碳捕捉新技術清除發電廠二氧化碳

圖片來源：橡樹嶺國家實驗室

 

美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家開發了一種去除燃煤電廠排放的二氧化碳的方法，其原理類似于水肺潛水換氣器中堿石灰的工作原理。相關論文1月31日發表于《化學》，為碳捕獲提供了一種更簡單的替代性策略，所需能源比工業基準解決方案少24%。

 

堿石灰是鈣和氫氧化鈉的固體混合物，用于水肺、潛艇、麻醉和其他封閉的呼吸環境，以防止有毒的二氧化碳氣體積累。這種混合物就像一種吸附劑，當它積聚二氧化碳時，就會變成碳酸鈣。ORNL團隊二氧化碳洗滌器的工作原理與其基本相同。

 

研究人員最近“重新發現”了一類叫做bis-iminoguanidines（BIGs）的有機化合物，這類化合物在20世紀初被德國科學家首次報道，最近以其選擇性結合陰離子（帶負電荷的離子）的能力而聞名。

 

研究小組意識到，這種化合物的結合與分離陰離子的能力可以用于碳酸氫鹽陰離子，從而使它們在BIG溶液中形成二氧化碳分離循環。通過新的碳捕獲方法，煙氣在溶液中冒泡，導致二氧化碳分子黏附在BIG吸附劑上，結晶成一種有機石灰巖。這種固體可以從溶液中過濾出來，然后在120攝氏度的條件下釋放二氧化碳，以便將其永久儲存。而固體吸附劑可以繼續溶解在水中，并重復使用。

 

研究人員表示，該技術比工業基準吸附劑的能耗低24%。此外，該小組在連續10個周期后幾乎沒有觀察到吸附劑的損失。

 

盡管還處于早期階段，研究人員相信該技術最終將是可擴展的。然而，這項技術也有一個障礙需要克服——它的二氧化碳容量和吸收率相對較低，這是因為BIG吸附劑在水中的溶解度有限。