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  • 该图中,新系统的,从右上方空气进入进到的包含该吸引二氧化碳电池电极的两个腔室(灰色矩形结构)之一。然后气流被切换到另一个腔室,而在第一腔室中的累积的二氧化碳冲洗到一个单独的储存罐(在右侧)。这些交替流允许两个步骤的过程的连续操作。

    该图中,新系统的,从右上方空气进入进到的包含该吸引二氧化碳电池电极的两个腔室(灰色矩形结构)之一。然后气流被切换到另一个腔室,而在第一腔室中的累积的二氧化碳冲洗到一个单独的储存罐(在右侧)。这些交替流允许两个步骤的过程的连续操作。

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  • 空气或含二氧化碳(红色)的烟道气(蓝色)的流动从左侧进入该系统。当它通过薄型电池电极板之间,二氧化碳而净化的气流在通过右和出口传递附着到带电板。

    空气或含二氧化碳(红色)的烟道气(蓝色)的流动从左侧进入该系统。当它通过薄型电池电极板之间,二氧化碳而净化的气流在通过右和出口传递附着到带电板。

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澳门太阳城最新网站的工程师开发一种新的方法来去除空气中的二氧化碳

该图中,新系统的,从右上方空气进入进到的包含该吸引二氧化碳电池电极的两个腔室(灰色矩形结构)之一。然后气流被切换到另一个腔室,而在第一腔室中的累积的二氧化碳冲洗到一个单独的储存罐(在右侧)。这些交替流允许两个步骤的过程的连续操作。

该过程可以在任何浓度的气体工作,从电厂排放开空调。 看视频


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卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
电子邮件: kjeanbap@mit.edu
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从空气流中除去二氧化碳可以提供应对气候变化的战斗中显著工具的新途径。新系统可以在几乎任何浓度水平对燃气工作,甚至下降到每百万大约400份目前在大气中。

从气体流中除去二氧化碳的大多数方法需要更高的浓度,如在从基于化石燃料的发电厂烟道排放找到。研究人员表示,一些变化已经开发出可以与低浓度存在于空气中工作,但新的方法是显著更少的能源密集和昂贵。

该技术的基础上,使空气通过充电电化学板的堆叠,在新的纸在杂志中描述 能源和环境科学,由澳门太阳城最新网站博士后sahag voskian,谁是他的博士和t期间开发的工作。阿兰·哈顿,化学工程的拉尔夫·兰多教授。

所述装置基本上是一个大的,专门的电池吸收二氧化碳从越过其电极,因为它是被充电的空气(或其它气体流),然后释放该气体在其被排出。在操作中,该装置将简单地充电和放电,与新鲜空气或进料气体之间交替被通过系统的充电循环期间吹送,然后将放电时的纯的,浓缩的二氧化碳被吹出。

作为电池充电,电化学反应发生在每个电极的叠层的表面上。这些涂有称为polyanthraquinone化合物,其合成与碳纳米管。电极具有对二氧化碳具有天然的亲和力和容易与它的空气流或进料气中的分子发生反应,即使它存在于非常低的浓度。逆反应发生在电池被放电的地方 - 在此期间,设备可以提供所需的整个系统的动力的一部分 - 并在此过程喷射纯的二氧化碳的流。整个系统工作在室温和正常的空气压力。

“这项技术比大多数其他碳捕获和碳吸收技术的最大优点是吸附剂的亲和力,二氧化碳的二元性质,”解释voskian。换句话说,电极材料,其性质而言,“具有任一的高亲和性或没有任何亲和力”,这取决于充电或放电对电池的状态。用于碳捕获其他反应需要中间化学处理步骤或显著能量如热输入,或压力差。

“此二进制亲和力允许二氧化碳捕获来自任何浓度,包括400份每百万份,并允许释放到任何载体流,包括100%的共2” voskian说。即,作为任何气体在释放步骤所捕获的二氧化碳将与它一起进行流过这些平的电化学电池的堆叠。例如,如果期望的最终产品是纯的二氧化碳在饮料的碳酸化被使用,则该纯气体流可以通过板吹出。所捕获的气体然后从板释放并加入流。

在一些软饮料装瓶厂,化石燃料燃烧产生给饮料的香味他们所需要的二氧化碳。类似地,一些农民烧天然气以产生二氧化碳养活植物在温室中。新系统可以消除需要在这些应用中的化石燃料,并在这个过程实际上走的是温室气体右出的空气,voskian说。可替代地,纯的二氧化碳流可以被压缩和注入地下长期处置,或甚至通过一系列的化学和电化学方法制成的燃料。

本系统使用过程中用于捕获和释放二氧化碳“是革命性的。”他说。 “所有这一切都是在环境条件 - 没有必要热,压力或化学投入。它只是这些非常薄的片材,具有两个表面活性的,即可以在一个盒子被堆叠并连接到电源“。

“在我的实验室,我们一直在努力开发新技术,以解决一系列能避免热能源的需求环境问题,系统压力,或添加化学品来完成分离和发布周期的变化,”哈顿说。 “这个二氧化碳捕集技术是需要的电压只有小的摆动来驱动分离电化学方法的力量的明证。”

在工作植物 - 例如,在废气被连续地产生的发电厂 - 两套电化学电池单元的这种堆叠的可并排设置侧并行操作,与第一烟气被引导在一组碳捕获,然后转移到第二组,而所述第一组进入其放电循环。通过交替来回,系统可以总是既捕捉并排出气体。在实验室中,球队已经证明该系统能承受至少在7000充放电周期,在这段时间效率的30%的损失。研究人员估计,他们可以很容易地提高,为20,000至50,000次。

电极本身可以通过标准化学处理方法来制造。而今天,这是在实验室环境中完成的,它可以适应,使他们最终可以大量通过类似于报纸印刷机卷对卷工艺制造,voskian说。 “我们已经开发了很划算的技术,”他说,估计这能为像几十电极每平方米美元生产。

相对于其他现有的碳捕获技术,该系统是相当高效节能,使用约一焦耳每捕获吨二氧化碳能量的,始终如一。其他现有的方法具有的能量消耗,其1至10千兆焦耳之间变化每吨,这取决于入口二氧化碳浓度,voskian说。

研究人员建立了一个名为verdox商业化进程,并希望制定了未来几年内的中试规模的工厂企业,他说。并且该系统很容易扩展,他说:“如果你想要更多的容量,你只需要做出更多的电极。”


主题: 研究, 化学工程, 工程学院, 排放, 碳纳米管, 纳米科学和纳米技术, 气候变化, 二氧化碳, 可持续性, , 温室气体

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