石油圈
皇家墨尔本理工大学研究人员开发出一种新方法，可以将二氧化碳快速转化为固体碳。该技术的工作原理是将二氧化碳通过导管-液态金属向上鼓泡，形成固态碳。这些碳可以被无限期地储存起来，或者被转化为有用的材料。
编译 | 三胖
减少二氧化碳排放对地球的未来至关重要，问题的关键是如何找到在排放点捕获二氧化碳的方法。目前正在开发的方法包括通过磁性海绵、气泡状膜、沸石泡沫或粘土制成的材料等吸收性材料来过滤气体。
2019年澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学领导的研究小组已开发了一种新技术，可以有效地将CO2从气体转化为固体碳颗粒。主要作者、RMIT 工程学院副校长研究员Dorna Esrafilzadeh博士利用电化学技术，二氧化碳溶解在一个装有电解液和少量液态金属的烧杯中，然后用电流充电。CO2缓慢转化为固体碳片，从液态金属表面自然脱离，从而可以连续生产含碳固体。
根据皇家墨尔本理工大学最新研究，研究人员已经开发出一种新方法，利用一种新型液态金属，将其与CO2充分混合，将二氧化碳快速转化为固体碳，并无期限的储存起来。
01. 技术原理
CO2还原过程旨在利用低熔点液态金属（LMs）—共晶镓铟合金EGaIn，该LMs能够在比CO2自然开始分解的区域更温和的条件下运行。EGaIn由质量分数75%Ga和25%In组成，由于其具有低熔点(15.5℃)和室温下保持液态的能力而被使用。将制备的EGaIn合金应用于鼓泡塔反应器以测试其活性，如下图所示。实验装置允许气液充分接触，为CO2分解反应建立介质，并促进碳收集。由于固态碳在LM熔体中的不溶性以及产生的固态碳与LM之间的密度差异，碳在熔体顶部积聚，实现碳的固定与分离。
通过调节进入鼓泡塔反应器的气态CO₂流量，防止反应物回流。当CO₂被注入液态金属时，CO₂气泡就像香槟酒杯中的气泡一样升起。当气泡在液态金属中移动时，气体分子分裂成片状固体碳，反应只需一秒钟。
研究人员发现，当温度低于400°C时，在不使用辅助还原剂比如氢气或其他能源的情况下，他们首次实现了连续CO₂转化和出色的碳产品选择性。液态金属的卓越性能表明，即使在室温下也能分解CO₂，这为利用热转化方法奠定了基础，并提供了将CO₂固定回化学池组分的途径。
02. 技术前景
如此快的化学反应速度，使得这项技术具备极大商业化潜力，生产效率也远超其他替代方法。反应后，让反应器及其内容物自然冷却，并从LM熔体顶部收集碳产物以进行进一步测试。这项技术的成功研发将有望帮助企业将CO₂废气转化为具有商业价值的绿色产品。
目前该技术已提交临时专利申请，该团队最近与澳大利亚环境技术公司ABR签署了一项价值260万澳元的协议，后者正在将技术商业化，从而让水泥业和钢铁制造业脱碳。研究的下一阶段是与ABR合作，将概念验证扩展到集装箱大小的模块化原型。
未经允许，不得转载本站任何文章：
