財(cái)聯(lián)社上海5月27日訊(編輯 黃君芝)據(jù)報(bào)道,英國劍橋大學(xué)(University of Cambridge)的研究人員開發(fā)了一種低成本的設(shè)備,可以在充電時(shí)選擇性地捕獲二氧化碳氣體。然后,當(dāng)它放電時(shí),二氧化碳可以以一種可控的方式釋放,從而被收集再利用或負(fù)責(zé)任地處理掉。
據(jù)悉,這種類似于可充電電池的超級(jí)電容器裝置只有硬幣大小,部分由椰子殼和海水等可持續(xù)材料制成。這項(xiàng)研究成功已于近期發(fā)表在了《納米》(Nanoscale)雜志上。
劍橋大學(xué)的科學(xué)家們表示,他們?cè)O(shè)計(jì)的超級(jí)電容器,可以以更低的成本為碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)提供動(dòng)力。每年約有350億噸二氧化碳被釋放到大氣中,國際社會(huì)迫切需要消除這些排放和應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)的解決方案。目前最先進(jìn)的碳捕獲技術(shù)非常昂貴,需要大量的能源。
超級(jí)電容器由兩個(gè)正負(fù)電荷電極組成,該團(tuán)隊(duì)嘗試從負(fù)電壓交替到正電壓,以延長先前實(shí)驗(yàn)的充電時(shí)間,這提高了超級(jí)電容器捕獲碳的能力。研究人員發(fā)現(xiàn),通過在極板之間緩慢地交換電流,我們可以捕捉到比以前多一倍的二氧化碳。
研究人員解釋稱,這種超級(jí)電容類似于可充電電池,但主要區(qū)別在于兩種設(shè)備存儲(chǔ)電荷的方式。電池利用化學(xué)反應(yīng)來儲(chǔ)存和釋放電荷,而超級(jí)電容器不依賴化學(xué)反應(yīng)。相反,它依賴于電極之間電子的移動(dòng),所以它需要更長的時(shí)間來降解,有更長的壽命。
“代價(jià)是超級(jí)電容器不能像電池那樣儲(chǔ)存那么多電量,但對(duì)于碳捕獲這樣的東西,我們會(huì)優(yōu)先考慮耐用性,”論文合著者Grace Mapstone說,“最重要的是,用于制造超級(jí)電容器的材料既便宜又豐富。電極由碳制成,碳來自廢棄的椰子殼。”
值得注意的是,這種超級(jí)電容器不會(huì)自發(fā)地吸收二氧化碳。只有在充電時(shí),負(fù)極板才會(huì)吸入二氧化碳?xì)怏w,同時(shí)忽略不會(huì)導(dǎo)致氣候變化的其他排放物,例如氧氣、氮?dú)夂退?。使用這種方法,超級(jí)電容器既可以捕獲碳又可以儲(chǔ)存能量。