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科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

自工業(yè)革命以來，人類已向大氣中排放了超過1300億噸的二氧化碳，其中約三分之一是在2000年后排放的。二氧化碳是一種有害的溫室氣體，可將吸收的熱輻射能逆輻射到地球表面，增加近地層的大氣溫度，造成溫室效應。多年來甲苯檢測儀，科學家們一直在尋找一種高效捕獲二氧化碳的技術(shù)二氧化碳方案，渴望能夠緩解溫室效應帶來的全球變暖。

近日，墨爾本皇家理工學院的研究人員發(fā)明了一種成本低廉且高效的二氧化碳固定方法，能將大氣中過量的二氧化碳轉(zhuǎn)化為較高經(jīng)濟價值的固體“燃煤”顆粒二氧化碳方案，從而緩解溫室效應。該研究結(jié)果刊登在Nature Communications上。

Torben Daeneke教授及其團隊將由鎵、銦、錫和鈰制成的液態(tài)合金儲存在裝有水的玻璃管中，并安裝一根穿過玻璃管的導線。通電后二氧化碳方案，純二氧化碳被送入玻璃管，并在液態(tài)合金表面轉(zhuǎn)化為微小的碳顆粒。實驗證實可以使用同樣的方法來捕獲空氣中的二氧化碳分子。

為降低大氣二氧化碳含量，我們通常將其壓縮成液體并儲存在地下。但這樣做有很大的隱患，因為最終會污染土地和地下水，甚至存儲站點可能發(fā)生泄漏。

科學家表示，這種新技術(shù)更具有可持續(xù)性，而且防止了不必要的泄漏。因此環(huán)氧乙烷報警器，這種綠色環(huán)保的碳捕獲技術(shù)完全可以大規(guī)模應用到工業(yè)上。據(jù)了解，研究人員已經(jīng)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為煤過程中遇到的技術(shù)難題逐一擊破。

Torben Daeneke博士在一份聲明中表示，雖然我們無法改變因過度使用化石燃料導致的大氣二氧化碳含量急劇升高，但是現(xiàn)在，我們有能力將二氧化碳重新轉(zhuǎn)化為煤炭并將其埋入地下。就目前的情況來看，二氧化碳在極高溫度下發(fā)生轉(zhuǎn)化，但成本極高，使其在工業(yè)上的應用受到阻礙。然而通過使用液態(tài)金屬作為催化劑，我們可以直接在室溫下將二氧化碳氣體轉(zhuǎn)化為固態(tài)碳，這是一個高效且可擴展的過程。

?通過該過程生成的產(chǎn)品主要為碳片和氧氣，綠色環(huán)保。其中碳片可以被埋回地下或用于生產(chǎn)碳纖維等材料。此外，轉(zhuǎn)化后的碳顆粒會附帶額外的電荷，可被制成超級電容器，應用前景廣闊。

研究人員認為，該技術(shù)是人類實現(xiàn)大氣碳重回收固體邁出的第一步，也是非常重要的一步。這意味著我們開始有能力對大氣環(huán)境做出適當?shù)母纳啤?/p>

作者/朱張航宇

參考文獻：Room temperature CO2 reduction to solid carbon species on liquid metals featuring atoETally thin ceria interfaces, Nature Communication, svolume 10, Article number: 865 (2019)

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