2022年,全球二氧化
碳排放量超368億噸,而且這種情況并不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)放緩。全世界的工業(yè)和人們時(shí)時(shí)刻刻都在排放溫室氣體,加重大氣層污染,從而導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差、海洋溫度升高以及極端天氣頻發(fā)。
正因如此,世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人和研究人員開(kāi)始更加重視地球工程等想法。地球工程包括所有人為干預(yù)地球氣候的技術(shù),其中之一便是太陽(yáng)輻射管理,原理是向大氣層注入氣溶膠,將地球吸收的陽(yáng)光反射回太空,從而降低地球的溫度。還有直接空氣捕集(DAC)——本質(zhì)上是從大氣中吸走全部二氧化碳,達(dá)到“清潔”效果,并將二氧化碳儲(chǔ)存在吸收材料中。
然而,在碳捕獲的道路上仍存在一些障礙。首先,碳一經(jīng)捕獲就需要以某種方式安全儲(chǔ)存或處理,而這可能是個(gè)大問(wèn)題,因?yàn)樵S多人對(duì)社區(qū)埋藏有毒的二氧化碳容器提出異議。此外,碳一旦釋放到空氣中就會(huì)被稀釋,因此要從大氣中捕獲一定數(shù)量的碳十分困難。
理海大學(xué)(Lehigh University)的化學(xué)工程
專家阿魯普·森古普塔(Arup SenGupta)稱,由于碳的濃度很低,吸收劑也起不了什么作用。然而,森古普塔和他的同事研究出了一種新的吸收劑,他聲稱這種吸收劑的碳捕獲能力是當(dāng)前DAC系統(tǒng)的三倍,克服了大氣中二氧化碳濃度低的障礙。因此,這種材料可能成為碳捕獲技術(shù)商業(yè)化和廣泛應(yīng)用的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
森古普塔在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上發(fā)表了一篇
論文,介紹這種新材料。具體來(lái)說(shuō),這是一種混合銅基材料,可以更有效地捕獲大氣中的二氧化碳,其所需熱能更少,可以有效提高碳捕獲過(guò)程的效率。
不過(guò),或許最重要的在于,該方法能夠利用海水將碳酸轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉(即小蘇打)。 森古普塔表示,這種材料可以在海洋中安全處理,有助于解決碳儲(chǔ)存或掩埋問(wèn)題。
在這一過(guò)程中,只要稍加修改,就可以將海水與吸收劑一起使用,把二氧化碳輕松地送回海洋。海洋可以成為一個(gè)無(wú)限大的
碳匯,捕獲這個(gè)過(guò)程中移除的二氧化碳。
森古普塔表示,已經(jīng)有公司對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣,并且可以大量生產(chǎn)這種材料。但他承認(rèn),為了使這種碳捕獲過(guò)程產(chǎn)生實(shí)際效果,需要世界上一些最大的且有影響力的國(guó)家(和污染源)支持。桑古普塔稱,這不僅僅事關(guān)兩三個(gè)國(guó)家,DAC工廠可以建在各大洲500個(gè)不同的地方。
地球工程也確實(shí)招致了不少批評(píng)。例如,有人可能會(huì)說(shuō),該工程會(huì)縱容石油公司繼續(xù)污染地球。畢竟,如果我們可以輕易吸走空氣中的二氧化碳,那他們?yōu)槭裁床焕^續(xù)開(kāi)采石油和煤炭呢?然而事實(shí)上,甚至聯(lián)合國(guó)和白宮也已經(jīng)開(kāi)始研究太陽(yáng)輻射管理和碳捕獲,將其作為應(yīng)對(duì)氣候變化的可行方法。
編譯:沈奇源(期刊部)
審校:張貝思(期刊部)
編輯:沈奇源(期刊部)
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