研究人员希望有一种新的海绵可以有一天从发电厂吸收温室气体。
在最近的一项研究中，利哈伊大学的科学家们创造了一种新材料，可以从其他气体流中选择性地提取二氧化碳和甲烷。理论上，这种新的海绵状物质可以吸收燃烧煤或天然气产生的吸热气体。
“在实验室中进行这项研究与在工业规模上进行这项研究没有根本的区别，”利哈伊大学的助理化学教授、该研究的合著者凯·兰德斯克隆说，该研究发表在7月份的《自然通讯》杂志上。
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兰德斯克隆说，之前也有其他尝试合成吸收二氧化碳的材料，但由此产生的吸收剂往往价格昂贵，消耗大量能量来吸收二氧化碳，或者在高温下不起作用。根据这项研究，这种新材料可以在高达 400 摄氏度的温度下工作。
兰德斯克隆说，研究人员使用二氨基联苯胺和六氯环三磷腈制造了这种物质，与考虑用于碳吸收的其他化学品相比，它们是相对便宜的化学品。
新南威尔士大学的工程学教授黛安·威利没有参与这项研究，她说：“这种材料的积极和令人兴奋之处在于它是由相对便宜的起始材料制成的。这是目前正在测试的其他材料经常遇到的问题。”
兰德斯克隆表示，其他制造类似海绵的尝试，例如，需要使用在实验室中合成的人造化学物质作为构件。
捕获然后释放
研究人员说，他们还解决了创造物质的双重挑战，该物质最初会捕获二氧化碳和甲烷，但可以轻松释放这些气体，以便以后永久储存在地下。
兰德斯克隆和他的团队一旦开发出这种海绵，就发现这种材料对二氧化碳和甲烷的吸收量远高于氮气等其他气体。
研究人员说，这一点很重要，因为燃煤电厂的烟道气通常由 70% 的氮气组成。兰德斯克隆解释说，任何捕获系统都需要对温室气体的亲和力高于其他类型的排放物。
他说，理论上，新材料可以放置在发电厂旁边的建筑物中的塔楼中。他说，从燃烧煤产生的烟道气，然后将通过管道输送到材料中，然后再进入烟囱。他说，该材料能够从气流中捕获 90% 的二氧化碳。
他说，在吸收二氧化碳后，可以通过改变材料周围的温度和压力来去除气体。然后可以压缩并永久储存在地下，以防止其进入大气层。
需要大量的工程（和资金）
但是，也有人对这项技术持怀疑态度。威利称赞这项工作令人鼓舞，但表示无法知道该材料是否能在商业规模上发挥作用。
她说，真正的发电厂排放的气体混合物比利哈伊团队研究的纯净气流更复杂。她说，新材料也太密集，无法大规模生产，需要“成型、加工和挤压”。
她说，商业生产也可能产生“无法正确控制”的化学副产品，并可能改变最终材料的功能。
与广泛的碳捕获技术一样，成本也是一个障碍。尽管能源部提供了 50% 的成本分摊，但由于缺乏资金，美国现有燃煤电厂的主要捕获测试在今年早些时候停滞不前。
新型二氧化碳海绵必须经过广泛的工程阶段才能将其从实验室中取出，这一过程需要投资者和政府的支持。威利说，考虑到许多突破性技术都是从这样的项目中开始的，继续进行这类工作非常重要。
她说：“我们可能会很幸运，有人明天就能找到‘合适’的材料，但更有可能需要一些时间。因此，拥有一种新型材料是向前迈出的伟大一步。”
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