碳封存新招 液态金属可将二氧化碳转为固体碳

科学家手上这一杯银白色的金属，可以做为催化剂，把二氧化碳还原能固体碳。(图/墨尔本皇家理工大学)

如果我们要遏制愈来愈严重气候异常，仅仅减少二氧化碳排放已经不够，还需要直接消除已存在于空气中的二氧化碳，称之为碳补捉，然而补到的二氧化碳不能光封在气瓶里，那样很快就会逸散，需要有方法让它们别再回到大气中，这就叫做碳封存，现在科学家提出一种新方法可以将二氧化碳气体转化为固态碳，可以将其埋入，或是做其他的利用，总之就是别再烧掉。

关于碳补捉，现在有许多研究正在尝试，比如多孔金属晶格、气泡状膜，或由粘土、咖啡渣制成的材料来吸收二氧化碳。

但这只是故事的一半，捕捉下来的碳还需要想办法封存，当然二氧化碳也是一种常用材料，比如制造混凝土、碳酸饮料或是经有机化学合成为燃料，但是我们还需要把它们藏起来，一种方法是埋在地下，我们称为深层碳封存，现在的方法是注入地下深处。在那里，它会与玄武岩岩石相互作用，并凝固成碳酸盐矿物。

然而，其他研究发现，埋入地层里的二氧化碳，它的结晶化作用可能不完全有效，麻州理工学院的一项调查发现，晶化反应可能只有薄薄一层，在固化后反而阻挡其他的二氧化碳与矿物质化合，因此埋于地层里，仅是暂时把二氧化碳隔于大气层，但只要出现泄漏，就可能全部释放回空气中，工作也就白废了。

因此，由美国、澳洲、德国与中国大陆的跨国研究人员，正在研究把二氧化碳给还原成固体碳的方法，他们的设想是金属还原反应，然而金属仅作为催化剂，不介入反应生成，这样金属就可以重复使用。

团队终于研发新关键配方，是以镓(Ga)和铈(Ce)合成的液态铈镓合金，这两种金属都稀土元素。首先将二氧化碳溶解在含有电解液的烧杯中，然后加入少量铈镓合金，进行电解反应时，溶液里的二氧化碳就会被析出，氧气化成气泡，而碳会形成固体颗粒。

由于铈镓合金是优良的电导体，所以电解效率很快，并且铈镓合金呈液体状，碳颗粒不会沾黏，也就有利于持续电解。先前研究团队曾开发过固体催化剂，碳颗粒往往会沾附在催化剂表面就影响反应。

研究人员说，更好的是，这个过程可以在室温下完成，因此在相对便宜的普通设备实验室中也可完成，这就有可能成为大规模商业工厂。

固化后的碳粒很容易储存，外观就和煤碳一样，我们只要小心别再引燃就好。同时碳粒也有很多功能，不乏无处可用，就算量产过多，储藏起来也不用担心它会泄漏回大气中。