英國劍橋大學(University of Cambridge)的研究人員開發了一種類似於電池的低成本裝置,在充電時可以捕獲二氧化碳,放電時則能以適當方式釋放二氧化氮並將其收集起來重複使用。
這種類似充電電池的超級電容器(supercapacitor)體積不大,大約只有新台幣一元硬幣(人民幣五角硬幣)的大小,且其中有部分是由椰子殼和海水等環保材料製成。
根據研究,每年約有350億噸的二氧化碳被排放至大氣中,為了減緩全球暖化的腳步,目前迫切需要氣候解決方案來清除這些排放。然而,目前最先進的碳捕集技術需要使用大量的能源,且價格高昂,難以進行大規模的設置。不過,劍橋大學新研發的裝置有望以更低廉的成本來執行碳捕集和儲存。
超級電容器由兩個帶有正電荷和負電荷的電極組成,研究團隊嘗試在負電壓與正電壓之間交替,以延長實驗的充電時間,如此一來便能提高該裝置的捕碳能力。領導這項研究的福爾斯(Alexander Forse)指出,透過緩慢地交替電流,該裝置可以捕獲比以前多一倍的二氧化碳。
目前大多數工業是使用胺溶劑來進行碳捕集,不過此種方式要價不斐,且需要使用大量的能源。福爾斯對此指出,超級電容器的充放電過程中,需要的能源用量更少,因此研究團隊接下來的重點是如何優化補碳技術,並且使其更精確。
超級電容器有點類似於可充電電池,主要的區別在於儲存電荷的方式不同。可充電電池是使用化學反應來儲存並釋放電荷;而超級電容器則是依賴電極之間電子的活動來儲存。
另一位主要研究員麥普斯頓(Grace Mapstone)指出,超級電容器儲存的電荷量無法像電池那麼多,但耐用性較佳,因此較適合進行碳捕集,且製造材料相當便宜,電極是由廢棄椰子殼當中的碳製成。
不過,這項超級電容器並不會自發性地吸收二氧化碳,必須進行充電它才會補碳。在電極充電時,負極板會吸入二氧化碳氣體,且會選擇性地避開氧氣、氮氣和水等不會造成氣候暖化的氣體。透過使用這種方法,超級電容器不僅可以儲存能量,更可以捕集二氧化碳。