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用二氧化碳生产电能和氢气?韩国开发新燃料电池系统

2019-11-23来源:合肥在线网
用二氧化碳生产电能和氢气?韩国开发新燃料电池系统

在越来越紧急呼吁采取更激进的气候变化行动的过程中,韩国科学家团队找到了一种方法,可以间接地将二氧化碳转化为电能和氢气,可谓是一举两得。

该团队来自韩国蔚山国家科学技术研究所,他们的研究起点是,当二氧化碳被吸收到海洋中时,这是大多数二氧化碳排放最终的归宿,水的酸度水平上升。根据他们的报告,如果酸度增加,质子数量就会增加,反过来回增加吸引电子的能力。如果基于这种现象而建立电池系统,则可以通过去除二氧化碳来产生电能。

韩国研究人员发明的电池系统非常类似于燃料电池系统,当二氧化碳注入水中时,反应开始,其中含有反应所需的催化剂和钠金属阴极。该团队报告说,该系统具有相当高的转换效率,可以达到50%,并且运行时间超过1000个小时,电极不会受到任何损坏。

理想情况下,该系统可用于捕获因化石燃料燃烧而排放的二氧化碳并将其转换为氢气,然后再用作车辆燃料。然而,这是早期研究。该研究的主要合著者Jeongwon Kim教授表示,这项研究将导致更多的后续研究,并且当电解质、分离器、系统设计和催化剂得到改善时,将能够更有效地生产氢气和电能。这样的研究可以促进该领域的进一步研究,并最终希望它能够产生实际适用的发电系统,同时减少全球的碳足迹。但是,这还要一些时间来实现这个宏伟的目标。

蔚山国家科学技术研究所的科学家设计的电池可以减少碳排放,这种方法引起了很多人的关注。它仍然是一个讨论的话题,却不是广泛能采用的技术,原因是成本过高。最昂贵的部分是碳捕获、运输与封存,化石燃料燃烧产生的碳排放成本约为每吨70-102美元,预计未来几年可能会降至40-57美元左右,并希望碳捕获技术能够跟随锂离子电池技术的发展。

早在2016年,Clean Technica的作者、商业顾问迈克尔·巴纳德( Michael Barnard)就计算了碳捕获、运输和封存(长期储存)的总成本,为每吨120-140美元。根据巴纳德的说法,如果我们要恢复到工业革命之前的二氧化碳水平,那么就需要140-164万亿美元的资金,将会处理超过1100亿吨的二氧化碳。正是在这方面,蔚山国家科学技术研究所的技术突破非常重要:它消除了在相当长的时间内捕获并储存二氧化碳的需求,用它来生产电能可以大大降低与整个碳捕获和储存相关的成本。

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