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捕獲空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為新原料

2015-9-2 15:56:15

如果有一種方法可以吸收空氣中的二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品？這似乎美妙，但科學(xué)家實(shí)際上已經(jīng)證明這是可能的。所面臨著一個(gè)具有使其一個(gè)可行的方法的挑戰(zhàn)，但是，是足以有價(jià)值覆蓋提取二氧化碳的高成本制造產(chǎn)品。一些優(yōu)秀的新研究已經(jīng)提出了在這方面的一個(gè)突破，利用從空氣直接捕獲，以產(chǎn)生一種類型的石墨烯的CO 2的可能性，碳的二維形式通常被描述為一個(gè)“奇跡材料”。但報(bào)告聲稱，這無(wú)異于生產(chǎn)“從天空中的鉆石”是有點(diǎn)誤導(dǎo)。已經(jīng)有一個(gè)顯著市場(chǎng)CO2和由它制成的產(chǎn)品，最明顯的是化肥和燃料。處理該氣體作為原料，而不是廢產(chǎn)物被稱為二氧化碳利用率（CDU）和通常的過(guò)程開始于捕獲CO 2從工業(yè)煙道氣體 - 排氣從爐或燃料動(dòng)力發(fā)電機(jī)。

2012年，二氧化碳的利用占180兆噸的二氧化碳，甚至已經(jīng)到大氣中，在2016年這已被預(yù)計(jì)將上升到256兆噸，但占全球溫室氣體排放量的約35億噸而且不斷上升，這意味著其他排放 - 還原的策略，如能源效率和可再生能源目前正在發(fā)揮更大的作用。我們可以把二氧化碳在空氣中進(jìn)入新的材料，期望阻止氣候變化碳納米纖維：石墨烯的圓柱形層。馬格努斯Manske，CC BY-SA直接從空氣吸入CO 2可以是一個(gè)棘手的工藝相比更濃縮源，如煙氣。由于二氧化碳代表的大氣只是0.04％，你必須處理非常大量的空氣，只是為了產(chǎn)生更溫和的量的氣體。然而，一些公司已經(jīng)設(shè)法設(shè)計(jì)采用化學(xué)過(guò)程在煙道中更有效地捕獲氣體，并產(chǎn)生足夠的工業(yè)二氧化碳。

在美國(guó)的喬治華盛頓大學(xué)新研究表明一種方式直接從空氣中捕獲二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為碳納米纖維，僅僅靠太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)能熱幾伏供電。這些較小的超顯微結(jié)構(gòu)是有效地從石墨烯層制造的不規(guī)則汽缸和可以用來(lái)加強(qiáng)材料建造飛機(jī)，風(fēng)力渦輪機(jī)和甚至體育設(shè)備。

研究人員聲稱他們的新的制造方法比現(xiàn)有技術(shù)便宜得多，因此可以開拓新用途的納米纖維。如果他們能擴(kuò)展的過(guò)程中達(dá)到批量生產(chǎn)的水平，并保持它的性價(jià)比，這將真正幫助擴(kuò)大市場(chǎng)。但是，一個(gè)強(qiáng)大的生命周期分析是必要的，以證實(shí)這些說(shuō)法。

如果技術(shù)并證明是批量生產(chǎn)碳納米纖維的一種廉價(jià)的方式，可以將其變得如此廣泛的應(yīng)用，它顯著降低大氣中的二氧化碳的水平，歸因于提交權(quán)利要求中（但不是在同行評(píng)審的紙）？目前生產(chǎn)碳納米纖維的大約一年500噸，預(yù)計(jì)將增加至約10,000噸的一年。但是，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)數(shù)億噸，將需要作出溫室氣體排放量做出有意義的貢獻(xiàn)。

這是很難看到在這個(gè)時(shí)候市場(chǎng)對(duì)碳納米纖維怎么會(huì)發(fā)展到這種水平。唯一的例外可能是，如果納米纖維的價(jià)格變得如此之低，我們就可以高效地開始使用它作為可以經(jīng)濟(jì)型建材。目前這也提供了一個(gè)有趣的技術(shù)，除了把二氧化碳和其他化學(xué)品和廢棄物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的固體。制定可行的直接空氣捕獲技術(shù)是一項(xiàng)重大的研究挑戰(zhàn)，希望能有一天有了深遠(yuǎn)的影響。它可以幫助使二氧化碳的資源可用在可以安裝在捕獲單元世界任何地方。碳納米纖維將發(fā)揮在技術(shù)，彌補(bǔ)二氧化碳的利用，再次是越來(lái)越多的應(yīng)用程序和承諾的區(qū)域投資組合的一部分。可悲的是，它是最不可能的這個(gè)有趣的突破將擴(kuò)大規(guī)模，以限制氣候變化一直宣稱的方式。我們認(rèn)為，由于潛在的市場(chǎng)規(guī)模，碳納米纖維本身并不能作出二氧化碳減排一顯著的影響。然而，許多變革性的技術(shù)和材料，開始進(jìn)軍更主流的用途前一個(gè)利基領(lǐng)域。也許這可能是直接的空氣捕獲納米纖維的情況。畢竟，變化已經(jīng)是出現(xiàn)了。

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