科学家们正在使用的机制参与光合作用捕获二氧化碳的自然过程速率的100倍目前的技术。被称为“人工叶”,这些系统可以对抗气候变化中发挥重要作用。
几种不同的过程涉及“人工树叶系统”已经注意到这些年来利用阳光将水转化为液体燃料和电力同样,芝加哥伊利诺伊大学的工程师给了一个独特的设计使用在现实世界中,并可用于二氧化碳加压坦克。
标准的人工光合作用单位实施解决方案,被封闭在一个透明胶囊注满水,和半透外层。的吸收阳光,水蒸发通过毛孔在外层和二氧化碳来取代它。单位将二氧化碳变成一氧化碳。一氧化碳可以反过来被捕获,用于制造燃料。
通过引入轻微的变化,科学家们现在业绩提高到一个新的高度。他们已经安装了一个带电的膜,作为水梯度,干燥和潮湿。其干燥方面而言,它是由带负电,有机溶剂高度捕获的二氧化碳转化为集中碳酸氢盐,以膜为基础。
一个带正电的电极在湿端然后让对面的碳酸氢盐溶液膜和水的解决方案。两者之间的反应导致了二氧化碳的形成。可以使用此二氧化碳生产燃料。改变电荷可以加速或减速碳捕获的速度,科学家们发现在其最佳捕捉每小时3.3毫摩尔每四平方。厘米的材料。“流量”100倍比现有系统。的能量而言,可以忽略不计的刺激反应所需,在每小时0.4 kj。小组说系统可以捕获二氧化碳的价格每吨145美元,这是在美国能源部的指导方针,这些技术应该成本每吨200美元。
“我们的人工树叶系统可以部署在实验室之外,它有可能发挥重要作用在减少大气中温室气体由于其碳捕获率高,相对较低的成本和温和的能量,即使最好的实验室系统相比,“Meenesh辛格说,芝加哥的化学工程助理教授在大学工程和通讯作者在纸上。
整个设置模块化的天性。可以彼此堆叠的多个单位建立设备适合不同的设置。“这是特别令人兴奋,这真实世界的应用程序的一个electrodialysis-driven人工树叶有高通量小,模块化的表面积,”辛格说。