工程师利用水分从空气中吸收二氧化碳

在凯尔西·哈泽尔实验室的一角，有一个小罐子，里面装满了一种材料，这种材料的能力远远超出了其不起眼的外观所暗示的能力：一种通过简单地改变周围湿度来捕获和释放大气中二氧化碳的方法。

这种材料可以削减与所谓的直接空气捕获系统相关的能源成本，该系统通常依赖于能源密集型的温度或压力变化来在碳捕获和释放之间切换。通过依赖湿度，该材料可以将能源效率提高到现有技术的五倍以上。研究人员在《环境科学与技术快报》上报告了他们的发现。

直接空气捕获系统被认为是应对气候变化的一种方法，它可以将空气中的二氧化碳永久储存在地下或转化为有用的产品。

“人们对直接空气捕获系统的兴趣激增，因为它们不仅是减少碳排放的一种方法，而且实际上可以将碳排放从大气中去除，”研究负责人、机械和航空航天工程助理教授哈泽尔说。安德林格能源与环境中心指出，美国能源部最近斥资 35 亿美元在全国范围内开发四个区域直接空气捕获中心。

尽管有其前景，但直接空气捕获仍受到密切关注，因为它比几乎任何其他碳捕获应用都需要更多的能量来执行。这是因为环境空气中二氧化碳的浓度被极度稀释，特别是与来自燃煤发电厂等点源排放物的废气相比。

该过程中最耗能的步骤之一是再生。从环境空气中捕获二氧化碳后，传统系统需要改变热量和/或压力以将气体释放到储存装置中，以便系统准备好捕获更多碳。在一种使用液体溶剂的方法中，再生步骤需要将碳捕获材料加热到300°C至900°C的温度。

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