研究人员提出先进的气体分离膜具有从空气中捕获二氧化碳潜力

由温室气体排放到大气中引起的气候变化是我们社会最重要的问题。全球变暖的加速导致灾难性的热浪,野火,风暴和洪水。气候危机要求开发新的技术解决方案,以扭转当前的二氧化碳排放轨迹。日本研究人员提出先进的气体分离膜具有从空气中提取二氧化碳潜力。

根据政府间气候变化专门委员会的建议,从空气中直接捕获二氧化碳(直接空气捕获,DAC)是各种负排放技术之一,有望将全球变暖保持在1.5°C以下( IPCC)。需要广泛部署DAC技术,以减轻和消除所谓的传统碳排放或历史排放。

当前的DAC技术主要基于基于吸附剂的系统,其中CO2被捕获在溶液中或被高CO2亲和性化合物覆盖的多孔固体表面上。这些过程目前非常昂贵,膜分离二氧化碳的能力已得到充分证明,并且已确定其在工业过程中的有用性。不幸的是,它的效率对于DAC的实际操作而言并不令人满意。

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在最近的一篇论文中,来自日本国际碳中和能源研究所(I2CNER),九州大学和日本NanoMembrane Technologies Inc.的研究人员通过利用膜态DAC的优势,讨论了基于膜的DAC(m-DAC)先进的有机聚合物膜性能潜力。基于过程仿真,他们表明,具有竞争力的能源支出可以实现m-DAC的目标性能。结果表明,多阶段的应用分离过程可以使空气中的二氧化碳(0.04%)预浓缩至40%。膜的这种可能性以及将膜与先进的CO2转化相结合可能会为打开循环CO2经济性提供切实可行的方法。根据这一发现,九州大学团队发起了一项政府支持的Moonshot研究与开发计划(计划经理:藤川茂则(Shigenori Fujikawa)。在该计划中,主要的目标是通过膜从大气中直接捕获CO2,并随后转化为有价值的材料。

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研究人员提出先进的气体分离膜具有从空气中提取二氧化碳潜力
I2CNER,九州大学和日本NanoMebrane Technologies Inc.的研究人员建议将气体分离膜用作直接捕获空气的工具。当与先进的二氧化碳转化技术结合使用时,所设想的系统可广泛用于碳循环可持续社会。

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