美開發“微膠囊”可大幅提高溫室氣體吸收效率
最近，美國哈佛大學和勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室科學家開發出一種新材料——微膠囊碳吸收劑（MECS），吸收CO2的效率比目前碳捕獲技術中所用的吸收劑提高了一個數量級，能更加安全、廉價、節能地去除發電廠排放的溫室氣體，是碳捕獲和封存技術中的一項重要進步。相關論文在線發表于《自然·通訊》雜志上。
研究小組利用微流控裝配技術生產出這種微膠囊，其外殼是高滲透性硅樹脂，里面封裝著液體吸收劑。與目前碳捕獲和封存技術中所用的碳吸收材料相比，這種微膠囊具有顯著的性能優勢。
目前的二氧化碳捕獲技術是用苛性胺基溶劑，能從工廠煙囪廢氣中分離CO2。但先進工藝都很昂貴，還會大大降低輸出功率，產生有毒副產品。據每日科學網2月6日（北京時間）報道，新技術用的是豐富且無害的吸收劑：碳酸鈉，屬于一種廚房級的小蘇打。微膠囊吸收劑的CO2吸收率比目前碳捕獲技術中所用的吸收劑提高了一個數量級。另一個優勢是，胺會隨時間分解，而碳酸鹽的保質期幾乎是無限的。
“微膠囊在許多領域都有廣泛應用，如醫藥、食品添加劑、化妝品和農業領域，用于能控制的緩慢釋放，但用在控制碳捕獲中還是第一次。”論文共同領導作者、哈佛大學工程與應用科學學院仿生工程教授詹妮弗·劉易斯說，“膠囊的形式把固體和液體捕獲媒質的優點結合在一起，無論內核還是外殼的化學成分都能各自改良，實現最優化。”目前，他們在繼續改進碳捕獲流程，以擴大技術規模。
“MECS提供了一種碳捕獲的新途徑，環境代價更小。”論文領導作者之一、勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室燃料循環創新項目負責人羅杰·安妮絲說，“碳捕獲是一項艱巨的工作。我們需要能用于多種CO2排放源的技術，要能確保公共安全和可持續性。”
電廠是最大的CO2排放源。據美國環保署資料，在2012年使用煤炭和天然氣的發電廠溫室氣體排放占了美國總排放量的1/3，因此環保署出臺了一些規定，要大大減少碳排放，限制新建化石燃料發電廠。新標準要求經營者給發電廠配備碳捕獲技術裝備。安妮絲說，基于MECS的方法還能按需調整適應不同的行業流程，如鋼鐵和水泥生產，這兩個也是溫室氣體排放“大戶”。
“對捕獲CO2來說，這種高滲透性的硅樹脂小球是一大突破，高效、簡單易行、浪費最少、成本低，耐用且安全。”愛丁堡大學碳捕獲與存儲教授斯圖爾特·哈斯丁說，他并未參與本研究，“這種安全膠囊能適應多種用途封存CO2，不斷降低成本”。
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