氣候倒帶:科學(xué)家把二氧化碳變回煤炭

新技術(shù)能有效地將二氧化碳從氣體轉(zhuǎn)化為固體碳顆粒

研究人員利用液態(tài)金屬將二氧化碳轉(zhuǎn)化為固體煤，這是世界上的首次突破，可能改變我們的碳捕獲和儲(chǔ)存方法。由澳大利亞墨爾本RMIT大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了一種新技術(shù)，可以有效地將二氧化碳從氣體轉(zhuǎn)化為固體碳顆粒。這項(xiàng)研究安全、永久地從大氣中去除溫室氣體提供了一條替代途徑。

目前碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)的重點(diǎn)是將二氧化碳?jí)嚎s成液體形式，將其輸送到合適的地點(diǎn)并注入地下。由于工程方面的挑戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)可行性方面的問題以及對(duì)儲(chǔ)存地點(diǎn)可能泄漏的環(huán)境擔(dān)憂，該計(jì)劃的實(shí)施受到了阻礙。RMIT的研究員托本·達(dá)內(nèi)克博士說，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為固體可能是一種更可持續(xù)的方法。“雖然我們無法讓時(shí)間倒流，但把二氧化碳轉(zhuǎn)化為煤炭，再埋回地下，有點(diǎn)像讓排放時(shí)鐘倒轉(zhuǎn)，”澳大利亞研究委員會(huì)(Australian Research Council) DECRA研究員戴納克(Daeneke)說?！暗侥壳盀橹?，二氧化碳只能在極高的溫度下轉(zhuǎn)化為固體，這使得它在工業(yè)上無法生存。”“通過使用液態(tài)金屬作為催化劑，我們已經(jīng)證明了在室溫下將氣體變回碳是可能的，這一過程是高效和可擴(kuò)展的?！薄半m然還需要做更多的研究，但這是實(shí)現(xiàn)碳固態(tài)存儲(chǔ)的關(guān)鍵的第一步?！?/p>

碳轉(zhuǎn)換是如何進(jìn)行的？該研究的第一作者是RMIT工程學(xué)院的副校長研究員Dorna Esrafilzadeh博士，他開發(fā)了一種電化學(xué)技術(shù)來捕獲大氣中的二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存的固體碳。

為了轉(zhuǎn)化二氧化碳，研究人員設(shè)計(jì)了一種具有特殊表面特性的液態(tài)金屬催化劑，這種催化劑在化學(xué)激活表面的同時(shí)，還能非常有效地導(dǎo)電。二氧化碳溶解在一個(gè)裝滿電解質(zhì)液體和少量液態(tài)金屬的燒杯中，然后用電流充電。二氧化碳慢慢地轉(zhuǎn)變成固體的碳薄片，這些碳薄片自然地從液態(tài)金屬表面分離出來，允許碳質(zhì)固體的連續(xù)生產(chǎn)。

Esrafilzadeh說，產(chǎn)生的碳也可以用作電極?！斑@個(gè)過程的一個(gè)附帶好處是，碳可以保持電荷，成為超級(jí)電容器，因此它可能被用作未來車輛的一個(gè)組件。這個(gè)過程還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品——合成燃料，這也可能有工業(yè)應(yīng)用?！?/p>