美國媒體報道稱,美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室的研究人員利用離子液體作為二氧化碳吸收劑,開發(fā)出一種更清潔、穩(wěn)定和高效的捕獲二氧化碳新方法。該研究成果刊登在最新一期的《ChemSusChem》雜志上。
隨著全球氣候變暖的加劇,各國都在致力于減少燃燒化石燃料的二氧化碳排放量,碳捕捉技術成為研究的重點。目前的碳捕捉技術主要采用化學吸附法。二氧化碳會和胺類物質發(fā)生反應,二者在低溫情況下結合,在高溫中分離。一般可以使含二氧化碳的廢氣通過胺液,分離出其中的二氧化碳,之后在適當?shù)胤酵ㄟ^加熱胺液再將二氧化碳釋放?,F(xiàn)今少數(shù)進行商用碳捕捉的煤電廠都使用單乙醇胺作為二氧化碳吸收劑。但單乙醇胺具有腐蝕性,這種方法也需要使用大型設備,并且只有在二氧化碳處于輕微至中等壓力下才有效。因此,其成本、效率都不是很理想。
在過去幾年中,該實驗室的阿米泰什·梅蒂一直致力于找到新的二氧化碳吸收劑。他測試了幾種可有效溶解二氧化碳的離子液體,獲得大量有用數(shù)據(jù)。與典型的有機溶劑不一樣,離子液體一般不會成為蒸汽,所以不易產(chǎn)生有害氣體,使用方便。梅蒂發(fā)現(xiàn),使用離子液體作為二氧化碳吸收劑,可克服單乙醇胺的諸多缺點,比現(xiàn)今所用之法更清潔、更易于使用。其化學穩(wěn)定性好、腐蝕性低,蒸汽壓幾乎為零,可制成膜使用。離子液體種類繁多,有許多種具有潛在的高二氧化碳溶解度的離子可供選擇。
梅蒂設計出一種基于量子化學熱力學方法的計算工具,可計算出任何溶劑在任意濃度下的二氧化碳化學溶解能力,以測定包括離子液體在內(nèi)的溶劑的碳捕捉效率。過去幾年積累的實驗數(shù)據(jù)證明,這種算法十分準確。
報道稱,梅蒂使用這種方法預測出一種新型溶劑,其二氧化碳溶解度是目前實驗證實的最有效溶劑的兩倍。“離子液體種類繁多,目前所見僅是九牛一毛。”梅蒂希望他的這種精準算法能夠幫助科學家發(fā)現(xiàn)更好的實用型溶劑,以進一步提高二氧化碳捕獲效率。