美國(guó)媒體報(bào)道稱,美國(guó)勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用離子液體作為二氧化碳吸收劑,開(kāi)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(guó)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(shù)成為研究的重點(diǎn)。目前的碳捕捉技術(shù)主要采用化學(xué)吸附法。二氧化碳會(huì)和胺類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),二者在低溫情況下結(jié)合,在高溫中分離。一般可以使含二氧化碳的廢氣通過(guò)胺液,分離出其中的二氧化碳,之后在適當(dāng)?shù)胤酵ㄟ^(guò)加熱胺液再將二氧化碳釋放,F(xiàn)今少數(shù)進(jìn)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(shè)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(guò)去幾年中,該實(shí)驗(yàn)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(cè)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(jī)溶劑不一樣,離子液體一般不會(huì)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(diǎn),比現(xiàn)今所用之法更清潔、更易于使用。其化學(xué)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(shè)計(jì)出一種基于量子化學(xué)熱力學(xué)方法的計(jì)算工具,可計(jì)算出任何溶劑在任意濃度下的二氧化碳化學(xué)溶解能力,以測(cè)定包括離子液體在內(nèi)的溶劑的碳捕捉效率。過(guò)去幾年積累的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,這種算法十分準(zhǔn)確。
報(bào)道稱,梅蒂使用這種方法預(yù)測(cè)出一種新型溶劑,其二氧化碳溶解度是目前實(shí)驗(yàn)證實(shí)的最有效溶劑的兩倍。“離子液體種類繁多,目前所見(jiàn)僅是九牛一毛。”梅蒂希望他的這種精準(zhǔn)算法能夠幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)更好的實(shí)用型溶劑,以進(jìn)一步提高二氧化碳捕獲效率。