吸收二氧化碳有妙招
每當(dāng)夏天來(lái)臨的時(shí)候，我們都感受到炎熱的可怕。現(xiàn)在全球氣候變暖已經(jīng)成為眾所周知的事情了，各國(guó)提出的基本解決方案上都是節(jié)能減排。然而，即使現(xiàn)在不增加二氧化碳的排放量，大氣中包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體已經(jīng)超標(biāo)了。因此，一些科學(xué)家正在主動(dòng)想辦法，設(shè)法減少大氣中已經(jīng)多余的二氧化碳。
二氧化碳吸收機(jī)可以拯救地球
要有效地減少大氣中的二氧化碳，一個(gè)是減少排放，另外一個(gè)是增加吸收。樹(shù)木的確能吸收二氧化碳，但是增加植樹(shù)林種植面積同時(shí)會(huì)增加二氧化碳的排放，而新種植的小樹(shù)要長(zhǎng)成大樹(shù)需要好多年，不能盡快解決目前的困境。因此，盡快發(fā)明一種有效的機(jī)器設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)吸收或轉(zhuǎn)移大氣中部分二氧化碳，就成為不少研究人員的研究方向。
2007年年初，英國(guó)維珍集團(tuán)董事長(zhǎng)理查德·布蘭森宣稱(chēng)，他將拿出2500萬(wàn)美元作為獎(jiǎng)金，獎(jiǎng)勵(lì)以節(jié)約手段從大氣中清除二氧化碳的任何發(fā)明。但是，要想獲得這筆數(shù)額巨大的獎(jiǎng)金，發(fā)明者必須說(shuō)服這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的所有評(píng)委，其中包括一些環(huán)保專(zhuān)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和技術(shù)專(zhuān)家。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)要求獲獎(jiǎng)的成果不但具有技術(shù)上的可行性，還要具有商業(yè)上的可行性。也就是說(shuō)，新的技術(shù)要在國(guó)際碳排放交易中有利可圖。
利用化學(xué)反應(yīng)吸收二氧化碳
具有初中文化程度的人都會(huì)想到用堿性物質(zhì)來(lái)吸收，比如石灰、燒堿和蘇打。不要以為大家都知道的東西就沒(méi)有開(kāi)發(fā)價(jià)值，加拿大卡爾加里大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家大衛(wèi)·凱斯就利用大家都知道的化學(xué)反應(yīng)發(fā)明了一種二氧化碳吸收機(jī)。這個(gè)吸收機(jī)的主體是一個(gè)5米高的豎塔，其中有一個(gè)氣泵來(lái)吸收空氣。豎塔中的噴淋裝置不斷向泵入的空氣噴灑燒堿(氫氧化鈉)溶液的液滴，它能吸收二氧化碳?xì)怏w。發(fā)生反應(yīng)后，將產(chǎn)生碳酸鈉溶液。通過(guò)加入熟石灰(氧化鈣)，氫氧化鈉可以被置換出來(lái)再次利用。
凱斯說(shuō)，這種采集空氣方法的好處是沒(méi)有必要把裝置安裝在二氧化碳產(chǎn)生的源頭，而是可以安裝在任何地方。然而，這一方案需要在世界各地安裝數(shù)百萬(wàn)個(gè)高塔，每一個(gè)直徑都需數(shù)百米，高度也超過(guò)100米。有人對(duì)此提出質(zhì)疑，因?yàn)榻ㄔO(shè)如此巨大的裝置需要一筆巨大花費(fèi)。把所有費(fèi)用考慮在內(nèi)，每吸收一噸二氧化碳，需要花費(fèi)將近100美元，比目前電廠用煙囪搜集二氧化碳每噸的成本高出60美元。
利用薄膜捕捉二氧化碳分子
美國(guó)亞利桑那州圖森市的全球研究技術(shù)公司開(kāi)發(fā)出一種薄膜濾氣機(jī)，他們認(rèn)為這個(gè)方案比凱斯的方案更有效。按照公司總裁艾倫懷特的說(shuō)法，一個(gè)10平方米的濾氣機(jī)每年可吸收1000噸二氧化碳。照此規(guī)模，100萬(wàn)個(gè)這樣的裝置每年就能吸收10億噸的二氧化碳，能夠有效地減少大氣中二氧化碳的含量。
這個(gè)公司采用的技術(shù)是美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的克勞斯·萊克納教授開(kāi)發(fā)的。二氧化碳濾氣機(jī)也是一個(gè)塔狀裝置，其主體是安裝在一些金屬板上的離子交換薄膜。被吸入的二氧化碳含量高的空氣通過(guò)濾氣機(jī)中的二氧化碳收集器時(shí)，離子交換膜捕捉到空氣中的部分二氧化碳分子，并將其吸附在薄膜上，同時(shí)排出凈化后的二氧化碳含量低的空氣。然后，通過(guò)改變?yōu)V氣機(jī)內(nèi)空氣濕度，濾氣機(jī)將二氧化碳從薄膜上分離下來(lái)，然后進(jìn)入二氧化碳再生器，高濃度的二氧化碳可以用于培育海藻或制造化肥。然而，萊克納的這項(xiàng)發(fā)明也引來(lái)不少爭(zhēng)議，有人認(rèn)為，這種機(jī)器造價(jià)太高；有人認(rèn)為，這些濾氣機(jī)在吸收溫室氣體的同時(shí)也將消耗大量能源。
捕獲二氧化碳的納米晶體
最近，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員奧馬爾·亞赫吉等人研制出一種神奇的納米晶體，它們能夠“捕獲”體積是自身大約80倍的二氧化碳。這種納米晶體只吸收二氧化碳分子，并把它們壓縮在晶體內(nèi)，而將其他氣體分子“拒之門(mén)外”。這種特殊晶體的問(wèn)世，將會(huì)使得二氧化碳吸收機(jī)器的研究再上一個(gè)新的臺(tái)階。研究人員表示，不同結(jié)構(gòu)的納米晶體可以選擇性吸收不同的分子，而且吸收效率很高。這樣的納米技術(shù)不僅可以用于吸收二氧化碳，而且有更廣泛的技術(shù)，比如用于制造軍用防毒面具和氫能源汽車(chē)。
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