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两全其美!科学家们将碳排放转化为可用的能源

发布日期:2019/1/22



       最近,一项隶属于UNIST的研究开发出了一种既能产生电能和氢气(H2)又能消除二氧化碳(CO2)的系统,二氧化碳是全球变暖的主要原因。


       这一突破是由UNIST能源与化学工程学院的Guntae Kim教授与乔治亚理工学院材料科学与工程学院的Jaephil Cho教授和Meilin Liu教授合作完成的。在这项工作中,研究小组提出了一种混合的Na-CO2系统,该系统可以通过高效的CO2转化,在水溶液中自发溶解CO2,稳定运行1000小时以上,连续产生电能和氢气。


       Kim教授说,碳捕获、利用和封存(CCUS)技术最近因提供了应对全球气候变化的途径而受到广泛关注。这项技术的关键是将化学稳定的二氧化碳分子转化为其他材料。他补充说,我们的新系统通过二氧化碳溶解机制解决了这个问题。


       人类排放的大部分二氧化碳被海洋吸收并转化为酸性物质。研究人员将注意力集中在这一现象上,并提出了将二氧化碳溶入水中引发电化学反应的想法。如果酸性增加,质子的数量就会增加,而质子的数量又会增加吸引电子的能力。如果电池系统就是基于这种现象而产生的,那么就可以通过去除二氧化碳来发电。


       他们的Na-CO2混合系统就像一个燃料电池,由阴极(金属钠)、分离器(NASICON)和阳极(催化剂)组成。与其他电池不同的是,催化剂包含在水中,并通过导线与阴极连接。当二氧化碳被注入水中,整个反应就开始了,消除二氧化碳,产生电能和氢气。此时,CO2的转化效率高达50%。


       这种混合的Na-CO2电池采用高效的CCUS技术,不仅可以利用二氧化碳作为电能的来源,而且产生了清洁能源氢。特别是,该系统表现出很强的稳定性,可以连续工作1000多个小时而不损坏电极。该系统可以通过诱导自发的化学反应来去除二氧化碳。


       Kim教授说,这项研究将带来更多的衍生研究,当电解液、分离器、系统设计和电催化剂得到改进时,将能够更有效地产生氢气和电。



来源:每日生物燃料 中国新能源网

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