海洋清洁:有效去除海水中的二氧化碳

自工业时代开始，二氧化碳(CO₂)在地球大气中的含量逐年增加，而且还在继续增加。这促使许多研究人员研究提取CO的方法₂从空中。

图片来源:麻省理工学院的研究人员提供

最近，一个研究小组在麻省理工学院已经把注意力转向了海洋，海洋扮演着二氧化碳的角色₂水库，吸收人类活动产生的30%到40%的大气气体。¹

发表在杂志上能源与环境科学，麻省理工学院的研究小组报告说，他们发现了一种创新而有效的去除CO的方法₂从海水中提取，可以由船只在海水中航行时携带。该系统还可以安装在海上钻井平台或渔场，扩大了系统的范围。

净负电位

有效去除CO的可能性₂进一步提高了减少二氧化碳排放的潜力₂排放的同时可能朝着碳中和或净负排放的目标迈进。

目前去除CO的方法₂来自海水的是水裂解，它在一系列堆叠的双极膜上施加电压。这种方法通过将水中的碳酸氢盐转化为CO分子来分解水₂，然后可以通过真空提取。然而，水分解通常需要昂贵的材料和化学品来完成这项任务。

我们希望避免将化学物质引入阳极和阴极半电池，并尽可能避免使用膜。

T. Alan Hatton，麻省理工学院化学工程Ralph Landau教授

麻省理工学院的团队能够创建一种无膜工艺，在循环过程中使用活性电极而不是昂贵的双极膜来提取CO₂来自海洋。

这个过程

这种创新方法通过酸化水来工作，从而开始将溶解的碳酸氢盐转化为CO₂分子使用反应电极。

然后，当水被泵入一组电压反向的电池时，这些分子被真空提取，在那里水被转化为碱性状态，这样它就可以安全地释放到海洋中。

这个过程实现的是海洋酸化的逆转，这是CO的结果₂累积。

酸性海洋是导致珊瑚礁白化的原因，并威胁到包括贝类在内的许多海洋物种。他们的想法是，通过大规模推广这一系统，包括在穿越海洋的船只上，该方法可以帮助减轻CO的影响₂由人类活动引起。

我们将无法处理整个星球的排放……这可以帮助航运公司抵消部分排放，并将船舶变成海洋洗涤器。

克里帕·瓦拉纳西教授，麻省理工学院

一旦提取CO₂虽然已经实现了这些目标，但仍然需要在不向大气中释放任何气体的情况下处理或储存这些温室气体。

您当然可以考虑使用捕获的CO₂作为化学品或材料生产的原料，但你不可能把所有的二氧化碳都用作原料……你生产的所有产品都将耗尽市场，所以无论如何，捕获的大量二氧化碳₂都需要埋在地下。

T. Alan Hatton，麻省理工学院化学工程Ralph Landau教授

此外，随着CO的浓度₂海洋中的二氧化碳比空气中的二氧化碳大100倍以上，该系统可能被证明比目前的空气捕获方法更重要和有效，因为只需要提取气体，而海洋吸收二氧化碳时已经完成了捕获步骤₂直接。

在实现气候目标和减轻气候危机影响方面，二氧化碳是我们面临的最重大挑战之一。考虑到这一点，麻省理工学院的团队预计该系统将在未来两年内准备好用于演示目的，希望有助于应对气候变化。

参考资料及进一步阅读

1. 钱德勒，D.L. (2023)如何从海水中提取二氧化碳，麻省理工学院新闻|麻省理工学院．可以在:https://news.mit.edu/2023/carbon-dioxide-out-seawater-ocean-decorbonization-0216
2. 金,S。et al。(2023)“不对称氯介导的电化学过程去除海水中的二氧化碳，”能源与环境科学．可以在:https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2023/EE/D2EE03804H

免责声明:本文仅代表作者个人观点，并不代表AZoM.com Limited T/A AZoNetwork(本网站的所有者和运营商)的观点。本免责声明是条款和条件本网站的使用。