点击文末阅读原文可直达文献
随着全球气候变化的加剧，减少大气中的二氧化碳（CO₂）浓度成为一项关键任务。直接空气捕集技术（DAC）通过从空气中捕集CO₂并将其封存或再利用，提供了一种净负排放的解决方案。尽管DAC技术在捕集分散的CO₂排放源方面有显著优势，但其高昂的能源消耗和经济成本限制了其大规模应用的可行性。本文探讨了DAC技术的现状、挑战以及未来的发展前景。
成果简介
本文详细介绍了DAC技术的三大模块：空气捕集模块、吸附/吸收再生模块以及CO₂存储模块。当前的DAC技术主要依赖溶液吸收和固体吸附方法来应对低浓度的CO₂。然而，DAC仍然面临高能耗和高成本的挑战，尤其是与其他减排技术相比时。通过对比各种CO₂捕集方法的能量需求和成本，本文提出了未来降低DAC成本和能耗的可能途径。
研究亮点
图1: DAC概念、成本和理想能耗
该图展示了典型DAC系统的三大组成部分：空气捕集、再生模块和CO₂存储模块。
在空气捕集模块中，CO₂通过固体吸附剂或液体吸收剂捕集。吸附剂再生过程通常通过加热、压力/温度摆动或湿度/酸碱度摆动实现。
图中还对比了碱性溶液法和吸附法的能量需求和成本。根据不同方法，DAC的热能需求在1400-2780 kWh/吨CO₂之间，而电能需求为218-694 kWh/吨CO₂。
成本方面，碱性溶液法每吨CO₂的捕集成本为94-232美元，吸附法则为300-600美元。图中还将DAC与其他CO₂减排技术（如矿化、造林等）进行了对比，指出DAC在某些场景下具有竞争力，但总体来看仍需进一步技术改进以降低成本。
展望
DAC作为一种负排放技术，尽管目前在能耗和成本方面仍存在显著挑战，但随着材料性能的提升以及技术工艺的改进，其前景仍然光明。未来，DAC技术有望在特定应用场景中发挥重要作用，尤其是在移动排放源和小规模分散排放源的碳捕集中。为了大规模实现DAC的经济可行性，开发高效的吸附/吸收材料以及利用廉价的可再生能源将是关键。
文献信息
标题: Prospects for Direct Air Capture
期刊: The Innovation Energy
DOI: 10.59717/j.xinn-energy.2024.100010
原文链接: https://doi.org/10.59717/j.xinn-energy.2024.100010
点击阅读原文直达文献~
声明：更多内容请参考原文，如有侵权，后台联系编辑删除。
