中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近日,美國(guó)科學(xué)家研制出能高效吸收二氧化碳的離子性溶劑,幫助火電廠達(dá)到減排目的。
目前,在為數(shù)不多的能從事商業(yè)規(guī)模二氧化碳捕捉的火電廠中,幾乎所有電廠都利用乙醇胺進(jìn)行二氧化碳收集工作。雖然乙醇胺是一種多功能溶劑,但是它也存在不少缺陷:它具有腐蝕性、不具選擇性、需要大規(guī)模設(shè)備與之匹配、而且在有些條件下會(huì)變得無效,因此科學(xué)家一直在努力尋找更清潔、更有效的方法將二氧化碳從廢氣中分離出來。
在過去10年中,一種使用離子性溶液溶解二氧化碳,將其與火電廠廢氣分離的方法得到了很大的發(fā)展。阿密特什·買蒂是美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家。他說:“如果使用離子性溶液當(dāng)作溶劑,那么處理二氧化碳的過程會(huì)變得更加清潔,同時(shí)這種方法也比現(xiàn)下大部分工廠采用的方法更容易掌握。”
離子性溶液是一類特殊的熔鹽,它熔點(diǎn)低,與傳統(tǒng)的二氧化碳捕捉技術(shù)相比擁有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先,它們即使在溫度很高的環(huán)境下也不會(huì)蒸發(fā);其次,它們的化學(xué)穩(wěn)定性好、腐蝕性低、蒸氣壓極??;最后,離子性溶液中含有大量能夠溶解二氧化碳的離子。
不過買蒂同時(shí)表示,離子性溶液也有一定的局限,因?yàn)椴煌碾x子性溶液之間的組合是無限的。
在最新的一期的《化學(xué)與可持續(xù)性、能源與材料》(ChemSusChem)中,買蒂寫道:實(shí)驗(yàn)證明,離子性溶液能夠很有效地溶解二氧化碳,同時(shí)實(shí)驗(yàn)也提供了能夠用于優(yōu)化離子溶劑二氧化碳捕捉能力的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
但是,因?yàn)殡x子性溶液的多樣性,每次新的實(shí)驗(yàn)都會(huì)消耗一定時(shí)間和經(jīng)費(fèi),而且有時(shí)甚至?xí)驗(yàn)闆]有準(zhǔn)備好某種特定的溶劑,將實(shí)驗(yàn)擱置。不過針對(duì)這一問題,買蒂已經(jīng)發(fā)明出了一種方法,能夠可靠地甄選出任何具有高效捕捉二氧化碳能力的溶劑(包括離子性溶液)。
他說:“我所設(shè)計(jì)的這一方法是建立在以往開發(fā)的某種計(jì)算機(jī)模式之上的。利用這一模式,我能計(jì)算出每種離子性溶液或者溶劑的二氧化碳溶解能力??焖佟⒕_地計(jì)算出溶液的二氧化碳溶解能力非常重要,特別是對(duì)壓強(qiáng)大、溫度高的火電廠而言。”
買蒂已經(jīng)開始利用該計(jì)算機(jī)模式計(jì)算幾類新溶劑的二氧化碳溶解能力。據(jù)預(yù)測(cè),它們的二氧化碳溶解能力比目前已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證明的最有效的溶劑還要高近2倍。