削减温室气体排放不足以阻止全球变暖。在这一点上,我们将不得不去除大气中已经存在的一些二氧化碳。好消息是有很多方法可以做到这一点。坏消息是:这些方法通常需要大量的能量。
理想的碳封存技术应该产生电力而不是消耗电力。在7月份发表在《科学进展》杂志上的一项研究中,康奈尔大学的研究人员瓦吉迪·萨达特和莱顿·阿彻描述了一种用于捕获二氧化碳的电化学电池的设计。
该电池的阳极由金属铝制成,这种材料廉价、丰富且易于加工。阴极由多孔碳组成,研究人员向其中注入氧气和二氧化碳的混合气体。铝、氧气和二氧化碳在电池内部反应,产生电力和草酸铝。萨达特和阿彻表示,在其1.4伏电池的寿命期内,他们的电池每使用一公斤铝就能封存一公斤二氧化碳。
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事实证明,碳最终进入的化学副产品——草酸铝——是有价值的。全球对草酸盐的需求量约为每年23万吨,草酸盐用作清洁剂和漂白剂,而每吨来自电池副产品的草酸盐就意味着一家排放碳的工厂不必生产一吨。考虑到所有的碳减排量,这些电池每使用一公斤铝制造,就能捕获3.52公斤的二氧化碳。阿彻解释说:“如果考虑到二氧化碳的主要来源,这些电池就具有优势。”
阿彻说,他们离将他们的设计转化为可用的技术还很远。首先,他们需要证明这项技术具有成本效益和可扩展性。如果他们能够实现这一点,阿彻设想这些电池有朝一日可以装备发电厂或汽车尾气排放管。“这样你就不仅仅是丢弃二氧化碳了,”他说。“你还在利用它。”