“改造”二氧化碳 让全球不再变暖
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图片说明:该项技术能够有效减缓全球变暖进程。图片来源: Tom Wang/Shutterstock

近日,乔治•华盛顿大学(The George Washington University,GWU)的研究人员发现,通过一种特殊手段可以将空气中的二氧化碳转化为碳纳米纤维(Carbon Nanofibers,简称CNFs,国防军工和民用方面的一种新型工业材料),从而减少空气中的二氧化碳浓度,有效减缓全球气候变暖进程。

在实验中,研究人员首先在高达750℃的碳酸锂(一种无机化合物,化学式为Li2CO3,熔点723℃)熔液中插入两根分别由镍和钢制成的电极,当热量和直流电在这两根电极之间传递的过程中,碳酸锂熔液中的二氧化碳便开始分解并产生出大量(80%-100%)的碳纳米纤维,这些碳纳米纤维附着在钢制电极上,并可与之分离。在整个实验的过程中,太阳能可以为这一化学反应提供源源不断的动力,而且实验过程中只产生碳纳米纤维和氧气,不会产生其他有害物质。

图片说明:上图就是运用该技术从二氧化碳中制备出的碳纳米纤维。图片来源:Stuart Licht,Ph.D.

低成本制造碳纳米纤维?

碳纳米纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资,它既具有碳材料的固有属性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,因此在航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各个领域均得到了广泛的应用。研究人员Stuart Licht博士说道:“碳纳米纤维具有较好的导电和导热性能,且缺陷数量少,结构致密,因此在土木建筑以及制备锂离子充电电池的电极材料等方面有着广阔的应用前景。然而由于制备碳纳米纤维的成本较高,因此我们的这项技术便应运而生。这项技术不仅可以有效分解空气中的二氧化碳,而且可以以最低的成本制备出大量的碳纳米纤维,可谓是两全其美的伟大发明。”

Licht指出,目前市场上一个标准化工厂生产1吨碳纳米纤维的成本为1000美元左右,售价约为25000美元,而新技术的成本则与之形成鲜明对比,煤的售价只有40美元/吨,石墨粉也只有100美元/吨,利润有明显的提升。因此,碳纳米纤维应用前景广阔,收益率非常高,如果将这项技术广泛推广应用并使之形成规模化,那么不仅全球变暖的问题可以得到有效解决,而且可以获得可观的经济效益。Licht说:“全球日益增多的温室气体排放量给人类带来了严重危机,而这项分解二氧化碳的技术可以有效减缓全球气候变暖进程,对促进人类文明进步有非常重大的意义。虽然该项技术目前还处于实验阶段,它是否能够广泛应用到工业生产当中还不得而知,但是一旦其应用到规模化生产当中,将会有效地改善大气环境状况。据估算,如果运用该项技术在相当于撒哈拉沙漠1/10(约90.6万平方千米)的区域内对二氧化碳进行分解转化,那么在10年之内便可将该区域的二氧化碳浓度水平降低至工业文明之前。” (科学之家,译审/编辑:AJ Chen)
文章来源: http://www.iflscience.com/method-removing-carbon-dioxide-air-could-return-us-pre-industrial-revolution-co2-levels
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相关文献

 
[1] 'Diamonds from the sky' approach turns CO2 into valuable products, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, MEETING: American Chemical Society 250th National Meeting & Exposition http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-08/acs-ft071615.php [2] Nanofibers: Uses and Applications of Nanofibers http://www.understandingnano.com/nanofiber-applications.html [3] Jiawen Ren, Fang-Fang Li, Jason Lau, Luis Gonzalez-Urbina, and Stuart Licht. One-Pot Synthesis of Carbon Nanofibers from CO2, Nano Letters, DOI: 10.1021/acs.nano-lett.5b02427 http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.5b02427

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