天津大学，又发Nature子刊！
文摘
2025-01-26 19:30
青海
直接空气捕集（DAC）是一种用于从大气中捕集二氧化碳（CO₂）的技术，因其能够在全球各地进行分布式碳捕集，并为绿色燃料生产提供必要的化学原料而受到关注。与传统的碳捕集材料相比，使用固态胺类化学吸附剂的DAC技术具有高CO₂选择性和在潮湿环境下良好的吸附性能等优点。然而，DAC在再生过程中面临高能耗的问题，特别是由于胺基团与CO₂的强亲和力，再生过程需要较高的温度和较低的压力，这对设备和能源需求提出了挑战。鉴于此，来自天津大学丁辉副教授以及蒙纳士大学Paul Webley &墨尔本大学 Gang Kevin Li携手在DAC研究中取得了新进展。该团队设计了一种通过原位蒸汽促进脱附（VPD）策略实现DAC再生的新方法。该方法利用从空气中捕集的水蒸气在100°C条件下有效地降低了CO₂分压，从而无需真空泵或蒸汽锅炉，即可完成吸附剂的再生。通过这种原位蒸汽吹扫，该团队显著提高了CO₂的脱附效率，回收了90%以上的吸附CO₂，且脱附后CO₂纯度达到97.7%。该研究还展示了一个由太阳能驱动的DAC原型，利用太阳能作为唯一的再生能源，实现了98%的CO₂回收率，并降低了20%的能耗。相比传统的温度真空摆动吸附（TVSA）技术，这一蒸汽促进的DAC过程不仅提升了CO₂的工作容量，还将捕集成本降低至每吨CO₂111–313美元。此外，水与二氧化碳的同步生成使该DAC可与CO₂利用过程结合，进一步提升了直接空气捕集的经济可行性。
