科学家开发全新膜技术 提高了碳捕集效率

2022年05月20日 23:06 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

科学家们已经开发出一种新的膜技术,可以更有效地去除混合气体中的二氧化碳(CO2),如发电厂的排放物。

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这项新技术论文作者表示,为了证明这种新膜的能力,他们研究了二氧化碳和氮气的混合物,因为二氧化碳/二氧化氮混合物在减少发电厂温室气体排放方面特别相关。研究已经证明,他们可以极大地提高膜的选择性以去除二氧化碳,同时保留相对较高的二氧化碳渗透性。

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这种这二氧化碳过滤膜可用于任何需要从混合气体中去除二氧化碳的情况,无论是生物医学应用还是从潜水艇的空气中除去二氧化碳。因为膜不占用物理空间,它们可以被制成各种尺寸,而且可以很容易地被替换,所以它们是一种有吸引力的从混合气体中去除二氧化碳的技术。

另一种经常用于去除二氧化碳的技术是化学吸收,这涉及到让混合气体冒泡通过含有液态胺的柱子,它从气体中去除二氧化碳。然而,吸收技术的占地面积明显较大,而且液态胺往往是有毒和腐蚀性的。

这些膜过滤器的功能是允许二氧化碳比混合气体中的其他成分更快地通过膜。因此,从膜的另一侧流出的气体比进入膜的气体具有更高的二氧化碳比例。通过捕获从膜中流出的气体,捕获的二氧化碳比其他成分的气体要多。

这种膜的一个长期挑战是渗透性和选择性之间的权衡。渗透率越高,你就能更快地让气体通过膜。但是,当渗透率上升时,选择性就会下降,这意味着氮气或其他成分也会迅速通过膜。减少混合物中二氧化碳与其他气体的比例。换句话说,当选择性下降时,你捕获的二氧化碳相对较少。

来自美国和挪威的研究小组通过在现有膜的表面生长出既亲水又亲二氧化碳的化学活性聚合物链来解决这个问题。这增加了二氧化碳的选择性,并导致渗透性减少。

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