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透氣性可開關的膜能從廢氣中移除二氧化碳

  • 建檔日期:109-10-16
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由麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)所進行的研究發現一種新型的氣閥膜(gas gating membranes)可有效且持續從廢氣氣流中移除二氧化碳,未來甚至可能應用在大氣,直接在空氣中捕捉二氧化碳。這種氣閥膜的材料是經過陽極處理的氧化鋁,具有蜂巢式的六角形孔洞,可讓氣體通過,但如在氣閥膜鍍上一層薄金屬,孔洞就被擋住而沒有氣體可通過。學者運用此原理開發移除二氧化碳的設計,利用兩片氣閥膜夾著一層具有氧化還原活性的二氧化碳吸附劑,將氣閥膜和吸附劑都置於含有鋅離子的有機電解液中。兩片氣閥膜的電極相反,就可使鋅離子由其中一片移到另一片並為後者鍍上薄金屬,因此兩片氣閥膜中,一片可透氣而另一片不透氣。吸附劑與廢氣氣流之間的氣閥膜若是處於透氣狀態,吸附劑就可以吸收二氧化碳,在吸滿二氧化碳後反轉電極,氣閥膜便可闔上,而吸附劑另一側的氣閥膜便打開,釋出高純度的二氧化碳。
此設計可運用在工業廢氣處理上,廢氣排放系統中交錯使用輪流開關的氣閥,便能持續不間斷移除二氧化碳。此系統消耗的能源也極少,只有轉換電極時需要能量,且電鍍所用的鋅是一種常見又廉價的材料,相較目前處理工業廢氣的塔式洗滌器必須定期停機沖淨再啟動的複雜程序較簡易。

A controllable membrane to pull carbon dioxide out of exhaust streams - Massachusetts Institute of Technology