英学者用椰子壳打造超级电容器 边充电边补碳

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英国剑桥大学(University of Cambridge)的研究人员开发了一种类似于电池的低成本装置,在充电时可以捕获二氧化碳,放电时则能以适当方式释放二氧化氮并将其收集起来重复使用。

这种类似充电电池的超级电容器(supercapacitor)体积不大,大约只有新台币一元硬币(人民币五角硬币)的大小,且其中有部分是由椰子壳和海水等环保材料制成。

根据研究,每年约有350亿吨的二氧化碳被排放至大气中,为了减缓全球暖化的脚步,目前迫切需要气候解决方案来清除这些排放。然而,目前最先进的碳捕集技术需要使用大量的能源,且价格高昂,难以进行大规模的设置。不过,剑桥大学新研发的装置有望以更低廉的成本来执行碳捕集和储存。

超级电容器由两个带有正电荷和负电荷的电极组成,研究团队尝试在负电压与正电压之间交替,以延长实验的充电时间,如此一来便能提高该装置的捕碳能力。领导这项研究的福尔斯(Alexander Forse)指出,透过缓慢地交替电流,该装置可以捕获比以前多一倍的二氧化碳。

目前大多数工业是使用胺溶剂来进行碳捕集,不过此种方式要价不斐,且需要使用大量的能源。福尔斯对此指出,超级电容器的充放电过程中,需要的能源用量更少,因此研究团队接下来的重点是如何优化补碳技术,并且使其更精确。

超级电容器有点类似于可充电电池,主要的区别在于储存电荷的方式不同。可充电电池是使用化学反应来储存并释放电荷;而超级电容器则是依赖电极之间电子的活动来储存。

另一位主要研究员麦普斯顿(Grace Mapstone)指出,超级电容器储存的电荷量无法像电池那么多,但耐用性较佳,因此较适合进行碳捕集,且制造材料相当便宜,电极是由废弃椰子壳当中的碳制成。

不过,这项超级电容器并不会自发性地吸收二氧化碳,必须进行充电它才会补碳。在电极充电时,负极板会吸入二氧化碳气体,且会选择性地避开氧气、氮气和水等不会造成气候暖化的气体。透过使用这种方法,超级电容器不仅可以储存能量,更可以捕集二氧化碳。

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