当你想到对抗气候变化的技术时,你首先可能会想到闪闪发光的太阳能电池板或不需要燃烧就能运行的未来汽车。但一些最重要的环保技术却相对低调。
需要解决的最主要问题之一是如何处理化石燃料工厂排放的所有二氧化碳。关于如何从空气和能源生产中捕获和封存二氧化碳,已经提出了许多想法,但结果好坏参半。最新的想法是,解决方案可能就像一块改进的棉布一样简单。
北卡罗来纳州立大学的 Jialong Shen 和 Sonja Salmon 使用棉纺织品和一种叫做碳酸酐酶的酶——这种酶存在于人体内,并帮助我们调节二氧化碳——创造了一种能够有效地吸附和捕获排放物的织物。他们本月早些时候在期刊ACS Sustainable Chemical Engineering上公布了他们的最新发现。
该材料被卷成卷,然后放入一个管子中,几乎就像玻璃漏斗里的湿纸巾。当化石燃料生产的剩余气体从底部渗入时,碳酸酐酶会将二氧化碳和水转化为碳酸氢盐。然后,水和碳酸氢盐的混合物会从漏斗中滴出,可以用来创造更多能源,或与钙反应生成石灰石。
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“我们特意选择棉花,因为它能携带大量水分,并能将水分 spread 成非常薄的一层,”NC State 的纺织工程、化学与科学副教授 Salmon 说。“这样气体就能与水非常近距离地发生反应或相互作用。”
当空气以每分钟四升的速度通过该装置时,该材料用一个过滤器就能捕获 52.3% 的二氧化碳,用双层过滤器就能捕获 81.7% 的二氧化碳。即使经过五次洗涤和重复使用,研究人员仍然看到了高性能。
虽然一些碳捕获技术可能使用稀有材料或更复杂的方法,但棉布的生产过程几乎和时间一样古老。更不用说,我们已经生产了大量的棉布,无论是用于服装还是工业用途,这意味着生产这些过滤器的供应链基本上已经存在。
“生产速度根本不是瓶颈,”纺织品博士后研究员 Shen 说。“这是与其他材料相比的主要优势。人们一直在努力大规模制造碳捕获材料……对于纺织品基材料,我们可以利用现有的纺织品制造设施,并为公司创造新的应用。”
从空气中捕获碳并不能解决我们所有的问题:如果我们想避免最糟糕的气候情景,我们需要大幅减少化石燃料的使用,并改变我们的能源消耗方式。但 Salmon 表示,随着排放量的上升以及降低排放的努力变得越来越重要,所有类型的技术都需要考虑。像这样的简单解决方案可能是拼图中的一小块,可以帮助我们在致力于更激进的尝试的同时,在保护地球方面取得一些进展。
“我们需要能源。我们都喜欢我们的手机。我们都喜欢开车。我们都喜欢热水淋浴,”她说。“除非我们准备好立即放弃这一切。我们必须这样做。这是一个必须部署所有技术的情况。不是一种技术就能拯救我们。我们必须全部做到。”