新型“机械树”使用吸附剂材料去除空气中的碳亚博网站下载

环境直接空气捕捉(DAC)系统从空气中去除二氧化碳的一个关键组成部分是吸附剂材料，它首先用于捕获碳，然后释放它。

某些吸附剂材料在空气中流动时可以亚博网站下载吸收二氧化碳。当加水时，它会释放碳。当材料再次干燥时，它吸收碳，等等。

这种特殊材料的优雅功能已经被DAC系统的研究人员观察了好几年，比如亚亚博网站下载利桑那州立大学可持续工程和建筑环境学院的教授Klaus Lackner。莱克纳开发了一种叫做“MechanicalTree”它使用吸收材料从空气中去除碳。亚博网站下载

现在，在一篇新论文的早期，在线版焦耳， Lackner和他的同事们详细阐述了这些吸附剂材料是如何捕获和释放碳的，这一发现可能导致在所有碳去除系统的核心设计更智能的吸附剂材料。亚博网站下载

“我们通过在各种材料中展示吸附剂的水分变化机制，并通过开发计算工具和模型来解释这一概念，从而更好地理解了这些吸附剂的水分变化机制，”亚博网站下载Lackner说。“我们现在了解了驱动水分变化的效应，这一发现增加了可以做到这一点的材料的范围。”亚博网站下载

这篇论文详细地描述了在微观尺度上吸附剂材料发生了什么，当它干燥时，它与空气中的碳结合，当它潮湿时，它解吸碳。该系统通过量子力学模拟和实验验证。

“这个概念对我来说并不奇怪，因为我已经研究这个东西十年了，但湿度变化的概念仍然是非常新颖的，与其他装载和卸载吸附剂的方式非常不同，”Lackner解释道。“我们14年前就发现了这一现象，长期以来，它的工作原理一直是个谜。现在看来很明显了。”

总的来说,Lackner补充说,“这一进步为更多的候选材料和合理的设计打开了大门。亚博网站下载其中许多材料比通常用作吸附剂亚博网站下载的材料便宜得多。”

这篇论文的合著者“水分驱动有限公司₂吸着剂”纽约哥伦比亚大学的施晓阳、肖航和陈曦;以及东京中央大学的Kohei Kanamori和Akio Yonezu。除了是亚利桑那州立大学的教授，莱克纳还是负碳排放中心的主任。

莱克纳是碳负排放领域的先驱，他发明了一种装置，叫做“MechanicalTree”它的作用像一棵树，但它去除二氧化碳的效率要高出数千倍₂从环境空气。

的“MechanicalTree。”该技术目前正由爱尔兰都柏林的硅王国控股公司商业化，允许收集的气体被隔离或出售，在各种应用中重复使用，如合成燃料、提高石油回收或在食品、饮料和农业行业。

吸收碳的材料是莱亚博网站下载克纳装置的核心。

与其他碳捕获技术不同，SKH的技术可以去除CO₂从大气中提取空气，而不需要使用能源密集型设备机械地通过系统。相反，该技术利用风将空气吹过系统。

这使得它成为一种被动的、相对低成本的、可扩展的解决方案，在商业上是可行的。如果大规模部署，该技术可以显著降低一氧化碳含量₂有助于对抗全球变暖。

二氧化碳是一种无色无味的气体，是燃烧化石燃料和其他自然过程的副产品。人类释放的二氧化碳超过360亿公吨₂每年进入大气层，显著改变了地球的自然碳循环。过量的碳吸收热量，导致全球变暖。

的“MechanicalTree”是一种新颖的几何结构，它与风向无关，可以在每个位置使用正确的吸附剂。每一个“树”包含一堆充满吸附剂的磁盘。当树状柱完全伸展，圆盘分散时，气流与圆盘表面和CO接触₂被联系在一起。

为了再生，磁盘被降低到底部容器内。在这个房间里，狱警₂从吸附剂中释放出来。释放的气体随后被收集、净化、处理并用于其他用途，同时磁盘被重新部署以捕获更多的CO₂．

来源:https://www.asu.edu/