近年來,作為一種前景廣闊的替代方案轿偎,電化學(xué)碳捕集技術(shù)因能夠利用可再生清潔電力典鸡、無須升降溫操作而備受關(guān)注。然而坏晦,該技術(shù)在實際應(yīng)用中存在過程不穩(wěn)定萝玷、難以大規(guī)模推廣等一系列挑戰(zhàn),特別是在含氧氣源如空氣或煙氣中昆婿,電化學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性往往難以保證立骄,反應(yīng)過程中的氧副反應(yīng)和電極退化等限制了長期有效運行。
研究團(tuán)隊提出了一種全新的低能耗電化學(xué)碳捕集策略贞倒。其核心在于將傳統(tǒng)的單步電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電化學(xué)-化學(xué)相耦合的“雙步反應(yīng)”過程辨埃,通過在陰極和陽極上分別進(jìn)行氫氣析出反應(yīng)和有機(jī)還原載體的氧化反應(yīng),巧妙調(diào)節(jié)電解液的酸堿性紫颈,從而實現(xiàn)低能耗下风、高效的二氧化碳捕集過程。
這種“雙步反應(yīng)”策略避免了氧氣對系統(tǒng)的干擾嘁汗,顯著提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性啰哪。實驗結(jié)果表明略菜,該技術(shù)能夠在200小時內(nèi)穩(wěn)定運行,且捕集每噸二氧化碳的能耗僅為1.12千兆焦耳侵宝,展示出在低能耗、高效碳捕集方面的巨大潛力继韵。
此外省喝,研究團(tuán)隊還成功研制出全球首套日處理煙氣1500升的電化學(xué)碳捕集原理樣機(jī),并進(jìn)行了放大演示一死。樣機(jī)實現(xiàn)了每日生成高純二氧化碳0.4千克肛度、穩(wěn)定運行超72小時的技術(shù)突破,進(jìn)一步驗證了該方法在大規(guī)模減碳應(yīng)用中的可行性投慈。
這一研究成果為全球減碳目標(biāo)提供了全新技術(shù)支撐承耿。隨著這項技術(shù)的不斷優(yōu)化和進(jìn)一步發(fā)展,有望推動低能耗伪煤、高穩(wěn)定的碳捕集技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用加袋,助力產(chǎn)業(yè)升級,邁向負(fù)碳未來抱既。