高效碳捕集化合物 可吸纳环境99%二氧化碳

未来碳捕集将是重要的环境工作,或许也可以成为产业。(图/东京都立大学)

节能、减碳、替代能源己成为全球环保共识,但是仅仅抑制我们的碳排放已经远远不够,我们还需要替代植物的角色,发明主动吸纳与清除空气中的二氧化碳才行。这项工作称为「碳捕集与碳封存」(Carbon Capture and Storage,简称CCS),如何高效的捕捉二氧化碳是个必须研究的课题。日本东京都立大学(TMU)的研究人员开发了一种新化合物,号称是现行最高效的碳捕集工具,能够以99%的效率吸纳环境中99%的二氧化碳,而且速度是现有系统的两倍。

新阿特拉斯(New Altas)报导,碳捕集有许多不同的方式,包括化学法、能量转换法,还有直接空气捕获法(DAC)。空气捕获是通过管道输送空气,在通过过滤器的路途中,被容易与二氧化碳作用的过滤器给吸附来去除二氧化碳。DAC法又分成固体DAC与液体DAC;其中固体DAC使用固体吸附剂做为过滤器,化学物质与二氧化碳发生反应,并将它们与二氧化碳结合;而液体DAC则是将空气通入液体系统,二氧化破与溶液之间发生化学反应,二氧化碳被困在溶液中。

这两个系统都是可逆的,这意味着可以重复使用,也就更好的降低碳补集成本。

东京都立大学的山添诚司教授所建立的研究团队是研究液体DAC,他们发现一种名为异佛尔酮二胺 (Isophoronediamine,IPDA),分子式: (CH3)3C6H7(NH2)(CH2NH2) 的化合物,它在捕获二氧化碳方面特别有效。

东京都立大学发现异佛尔酮二胺IPDA,是极佳的碳捕集工具。(图/WIKI)

山添团队在实验中发现,在二氧化碳浓度百万分之 400(ppm)的空气中,能够从有效去除99%以上的二氧化碳,这个浓度与目前大气中的二氧化碳相当,因此IPDA的实用度相当的大。同时,碳捕集效率也比现行技术快,每莫尔化合物在1小时内,可去除201莫尔的二氧化碳。是其他设备系统快上两倍,更比光合作用的植物叶子快得多。

IPDA在捕集二氧化碳后,会凝固成固体的氨基甲酸晶体(flakes of a solid carbamic),可以相对容易地从液体中去除。如果需要,只要加热到 60 °C,就可以转化回气态二氧化碳,同时也还原了原本的液态IPDA,非常有利于重复使用。