太平洋西北国家实验室的研究人员在美国报道的发展,一种新型电化学hydrogen-looping移除系统有限公司2从海水。他们的发现发表在《华尔街日报》ACS能源字母。
研究:电化学Hydrogen-Looping系统低成本的公司2捕获来自海水。图片来源:大卫·普拉多Perucha / Shutterstock.com
应对气候变化与碳捕获
社会需要迅速除去碳素如果零气候减排目标是要实现到2050年解决人为气候变化的最坏影响。可再生能源发电技术已开始取代传统化石燃料发电厂在过去几十年里,新产生碳排放的减少。这些技术不能解决遗留的碳污染,然而。
近年来,已经有越来越多的关注在碳捕获和储存技术去除碳从环境中。碳捕获和储存技术与传统化石燃料发电厂、水泥厂提供了不错的效果。系统删除遗留的碳排放大气中并将其储存在地下储存等位置很可能在未来扮演越来越重要的角色。
另一个选择是二氧化碳从海水中恢复过来。海洋含有浓度大大升高的有限公司2相对于大气中(约140倍),和世界上的海洋拥有大多数的自然碳汇能力。一个工业规模的碳捕获的解决方案来消除这种气候change-inducing物质从海洋中有可能清除并封存每年数十亿吨的二氧化碳。
固碳从海水
发展碳捕获和储存技术从海水中清除并封存二氧化碳面临几个挑战。资本和运营成本,为海水碳捕获和储存高。除了这个,生态方面的考虑,系统的设计要求他们抵抗海水腐蚀造成的损失。
可再生能源发电,另一个关键技术减轻人为气候变化战略,一直在稳步降低发电成本由于工业规模的安装和使用和快速的技术进步和材料。亚博网站下载这导致增加兴趣电化学碳捕获和存储系统的方法。
两个主要的电化学方法,在最近的研究中已经探讨了电解阳离子交换模块和双极膜电渗析。两种方法涉及分裂溶解盐酸和碱。酸与碳酸氢反应和碳酸盐在海水中,通过与溶解无机碳反应生产有限公司2,然后恢复和隔离。弱碱溶液然后排放到环境中。
虽然这些技术有前途,他们高运营成本由所需的细胞电压限制其工业规模的部署。此外,两个系统需要使用贵金属氧化物催化剂由于氧发生反应。这些催化剂是资源有限的和昂贵的。他们不能充分与电解氢代竞争。一些研究报告改进的双极膜电渗析系统,但这些系统仍然是复杂和昂贵的。
这项研究
研究了一种新颖的方式直接从海水中提取二氧化碳电化学方法。这项技术是基于传统的电渗析单元提供哦- - - - - -和质子通过分裂水氢和氧化和演化的协助下在两个电极反应。作者将提出的系统称为一个EHL流细胞,这代表电化学hydrogen-looping。
系统中,氢生成的正电极,然后流传到负极。这使得质子的来源。提出系统的理论电池电压低于常规电化学方法,在0.48 V,这与这些技术解决了问题。EHL流细胞消耗的能量比传统的双极膜电渗析方法低56%。
两个质子释放/氢氧化氢分子的流动细胞的阳极。然后通过质子交换膜运输,与HCO反应3- - - - - -和有限公司32 -离子,海水酸化和二氧化碳生产然后收集。氢气在阳极阴极流回,创建一个闭环系统,弥补了氢氧化反应过程中消费。弱碱溶液然后出院。
作者分析了EHL流动细胞在各种条件下的性能。与其他技术相比,小说系统提出了研究操作条件温和,使用便宜的组件。
研究表明下一代的发展流动细胞从海水碳捕获。更丰富和低成本的催化剂可以使用系统中由于析氢反应。此外,流动细胞扩展潜力,可以部署在集中或模块化部署。其自我维持能力提供广泛使用的成本效益。
从AZoM:识别和近红外光谱学硫中毒
进一步的阅读
燕,L et al。(2022)电化学Hydrogen-Looping系统低成本的公司2捕获来自海水ACS的能量。7页。1947 - 1952[网络]pubs.acs.org。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c00396
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。