捕获的二氧化碳可以存储太阳能电池板和风力涡轮机的能量

经过:帕特里克·基格(Patrick J. Kiger)

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加利福尼亚棕榈泉外的太阳能电池板和风力涡轮机。捕获的二氧化碳可以转换为其他分子,以创建燃料,以存储由风力涡轮机和太阳能电池板产生的能量。Connie J. Spinardi/Moment社论/Getty Images

由于燃烧满足了全球能源需求的70%化石燃料例如,煤炭和天然气,我们将大量的气候二氧化碳吸收到大气中并不奇怪,2017年这是一个惊人的358亿吨(325亿吨)。国际能源机构

但是,即使整个地球上的风能和太阳能等清洁能源也会迅速增加,在可预见的将来,我们也可能仍将使用化石燃料。这就是为什么许多人都在寻找碳捕获技术对于发电厂来减少排放。这佩特拉·诺瓦发电厂在休斯顿附近,目前是世界上最大的燃烧后碳捕获该设施在2017年1月上网后的前九个月内,保留了超过100万吨(907,000公吨)的碳进入大气。

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使用我们捕获的碳

但这导致了另一个问题。我们如何处理所有二氧化碳?将其存储在地下是一种选择。但是文章一群加拿大和美国科学家在2018年3月29日发表在《科学杂志焦耳》上,描述了一个更有趣的解决方案。捕获的二氧化碳可以转换为其他分子,以创建燃料来存储由风力涡轮机或太阳能电池板产生的能量,并提供原材料来制造塑料和其他产品。

“将其视为人造光合作用的一种形式,”Phil de Luna这是多伦多大学材料科学工程博士候选人,也是该文章的一位作者。“植物服用二氧化碳,阳光和水,制作糖以及他们需要生存的其他东西。我们正在吸收能量和二氧化碳,并将其转化为我们可以使用的东西。”

根据De Luna的说法,将多余的二氧化碳转换为燃料,因为储存介质将解决可再生能源的间歇性问题之一 - 也就是说,当太阳落在云层后面或风停在云下时发生的输出倾角。作为一种液体,它也比存储在笨重的电池中的能量更容易运输。

当涉及可再生能源时,“现在的存储空间存在很大的差距,并且该二氧化碳提供了解决方案,” de Luna说。

捕获的二氧化碳还可以用于制造原料,例如乙烯,乙烯是一种源自油和天然气的化学原料,是塑料的起点(如这个底漆摘自宾夕法尼亚州立大学的详细信息)。那不仅将存储碳,而且还有助于减少对石油和天然气的需求。该过程甚至可以为不断增长的塑料污染环境问题提供解决方案,其中大部分进入了世界海洋。塑料可以通过燃烧,捕获二氧化碳并使用它制成新塑料来更有效地回收塑料。“现在,您已经有了一个封闭的循环,可以减少塑料废物。” De Luna解释说。

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直接从大气中提取

De Luna说,即使发电逐渐转移到可再生能源时,仍然会有大量的二氧化碳排放量可以从其他工业来源(例如钢铁厂和水泥制造厂)捕获。最终,我们可能会看到直接从大气中提取碳的大规模二氧化碳工厂。((Climeworks,一家瑞士公司,已经在开创此类技术)。

德卢纳说:“在宏伟的愿景中,我们根本不需要从地面上提取化石燃料。”“您可以用从气氛中获取的二氧化碳制造产品。”

尽管目前用于二氧化碳转化的技术仍处于相对婴儿期,但德卢纳和他的同事们希望在未来几十年中看到重大突破。他们在文章中指出,二氧化碳的电化学转化是最接近商业化的。在线五十年或更长时间,可以使用分子机或纳米技术转换CO2。

“这仍然是未来的技术,”多伦多大学的另一位合着者,一位博士后研究员Oleksandr Bushuyev指出新闻稿。“但是从理论上讲是可能的和可行的,我们对它的规模和实施我们感到兴奋。如果我们继续工作,那是我们拥有发电厂的发电厂的时间问题,在这些发电厂发射,捕获和转换。”

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