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东京大学的科学家们“将二氧化碳转化为绿色燃料”

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东京都立大学 (TMU) 的研究人员表示,他们已经将捕获的碳制成的碳酸氢盐溶液转化为“绿色燃料”。

一个 同行评审的新闻稿 9 月 14 日,TMU 研究人员解释了 TMU 研究人员如何开发电化学电池,将二氧化碳转化为甲酸盐化合物——一种可用于发电的“环保燃料”。

它表示,碳捕获技术是减少排放和应对气候变化的全球战略的重要组成部分。

另请参阅: 美国研究人员用 98% 的二氧化碳制造水泥 – 新地图集

“但是,我们如何处理捕获的二氧化碳仍然是一个公开的挑战。我们是简单地将其推入地下,还是有更多的事情要做?科学家们当然是这么认为的。

“使用最先进的催化剂和化学工艺,正在努力尝试将捕获的产品转化为对社会更有用的产品。”

它表示,一个“特别诱人”的应用是将 CO2 转化为环保燃料。

已经开发了使用电化学电池来减少甲酸盐化合物的 CO2 的技术,甲酸盐化合物可用于甲酸盐燃料电池发电。

但是,“一个重大障碍是对纯二氧化碳的需求,”它说,因为对 CO2 加压可能非常耗能。

“气体的转化效率不高,电池的使用寿命也不长。进入活性碳捕获,其中 CO2 溶解在碱性溶液(如碳酸氢盐溶液)中,可以直接用于产生甲酸盐离子,而不会因提供纯气体而造成损失,“它说。

关键挑战是设计“更好的电化学电池”,它可以从碳酸氢盐 iOS 选择性地产生甲酸盐离子,而不会失去副反应,例如氢气的产生。

碳酸氢盐电解槽

该研究报告说,由 TMU 的 Fumiaki Amano 教授领导的一组研究人员通过“创造一种具有出色选择性的新细胞,用于将碳酸氢根离子转化为甲酸盐离子”解决了这个问题。

研究人员开发了一种新的电化学电池,电极之间有一层多孔膜,“克服了活性碳捕获中遇到的主要问题,并实现了与高能耗的气体进料方法相媲美的性能,”它说。

“像他们这样的流程直接为废物流增加价值,是实现净零排放的关键。

“鉴于对气候变化技术的需求,像这样对电化学电池高效运行的改进有望产生重大影响。

“该团队希望他们的新型碳酸氢盐电解槽可以成为社会在努力实现绿色转型的过程中的可行选择。”

二氧化碳去除不会阻止海洋影响

现在说日本的发现将产生什么影响还为时过早。事实上,科学家们上周警告说,随着全球气温上升有可能突破 1.5 摄氏度的关键阈值,即使加大从大气中去除二氧化碳的努力也无法避免气候变化灾难。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)表示,二氧化碳去除(CDR)可以通过减少大气中已经积累的温室气体,甚至减少温度来帮助减缓变暖,尤其是在超过1.5摄氏度的情况下。

但是,即使去除二氧化碳有效,它也无法缓解气候变化的其他方面,从海平面上升到海洋环流的变化,科学家们在 10 月 9 日发表在《自然》杂志上的研究报告中说, 路透社报道.

“即使气温再次下降,我们将看到的世界也不会一样,”该论文的作者之一、奥地利国际应用系统分析研究所(International Institute of Applied Systems Analysis)的卡尔-弗里德里希·施勒斯纳(Carl-Friedrich Schleussner)说。

永久冻土、泥炭地融化的威胁

研究表明,即使扩大 CDR 的规模,将温度从峰值降低也可能比预期的要困难,尤其是在永久冻土融化和泥炭地萎缩释放甲烷并导致进一步变暖的情况下。

CDR 是指提取和储存大气中已有的 CO2 的一系列技术,包括森林和海藻等自然解决方案,以及从空气中过滤二氧化碳的新技术。

现有的 CDR 产能每年从大气中吸收约 20 亿公吨的二氧化碳,但6 月份的另一份研究报告称,这一数字必须上升到约 70 亿至 90 亿吨,才能实现世界气候目标。

然而,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的乔里·罗格利(Joeri Rogelj)说,在《自然》杂志上发表该论文的另一位合著者,可以种植多少新森林和永久封存多少二氧化碳是有限的,而目前的技术很昂贵。

“如果我们开始将土地专门用于碳管理,这可能会与土地的其他重要作用发生强烈冲突,无论是生物多样性(还是)粮食生产,”他在一次简报会上说。

即使是 IPCC 去年发布的最新评估报告中最乐观的减排情景,也考虑到了 0.1 摄氏度的小幅超调的可能性。

Rogelj 说,逆转这一趋势需要去除约 2200 亿吨二氧化碳,而超调 0.5 摄氏度(也与 IPCC 的最佳情况一致)将需要去除超过 1 万亿吨的二氧化碳。

“世界面临的超调风险比人们认识到的要大得多,”他说。

“只有通过在短期内雄心勃勃地减少排放,我们才能有效地降低气候变化带来的风险。”

另请参阅:

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吉姆·波拉德

Jim Pollard 是一名澳大利亚记者,自 1999 年以来一直驻泰国。他曾在悉尼、珀斯、伦敦和墨尔本的 News Ltd 报纸工作,然后在 90 年代后期穿越东南亚。他在 The Nation 担任高级编辑 17+ 年。

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