把二氧化碳變成煤炭，科學家找到高效廉價方案，已完全可以工業化

自工業革命以來，人類已向大氣中排放了超過1300億噸的二氧化碳，其中約三分之一是在2000年後排放的。二氧化碳是一種有害的溫室氣體，可將吸收的熱輻射能逆輻射到地球表面，增加近地層的大氣溫度，造成溫室效應。多年來，科學家們一直在尋找一種高效捕獲二氧化碳的技術，渴望能夠緩解溫室效應帶來的全球變暖。

近日，墨爾本皇家理工學院的研究人員發明了一種成本低廉且高效的二氧化碳固定方法，能將大氣中過量的二氧化碳轉化為較高經濟價值的固體「燃煤」顆粒，從而緩解溫室效應。該研究結果刊登在Nature Communications上。

Torben Daeneke教授及其團隊將由鎵、銦、錫和鈰製成的液態合金儲存在裝有水的玻璃管中，並安裝一根穿過玻璃管的導線。通電後，純二氧化碳被送入玻璃管，並在液態合金表面轉化為微小的碳顆粒。實驗證實可以使用同樣的方法來捕獲空氣中的二氧化碳分子。

為降低大氣二氧化碳含量，我們通常將其壓縮成液體並儲存在地下。但這樣做有很大的隱患，因為最終會污染土地和地下水，甚至存儲站點可能發生泄漏。

科學家表示，這種新技術更具有可持續性，而且防止了不必要的泄漏。因此，這種綠色環保的碳捕獲技術完全可以大規模應用到工業上。據了解，研究人員已經將二氧化碳轉化為煤過程中遇到的技術難題逐一擊破。

Torben Daeneke博士在一份聲明中表示，雖然我們無法改變因過度使用化石燃料導致的大氣二氧化碳含量急劇升高，但是現在，我們有能力將二氧化碳重新轉化為煤炭並將其埋入地下。就目前的情況來看，二氧化碳在極高溫度下發生轉化，但成本極高，使其在工業上的應用受到阻礙。然而通過使用液態金屬作為催化劑，我們可以直接在室溫下將二氧化碳氣體轉化為固態碳，這是一個高效且可擴展的過程。

通過該過程生成的產品主要為碳片和氧氣，綠色環保。其中碳片可以被埋回地下或用於生產碳纖維等材料。此外，轉化後的碳顆粒會附帶額外的電荷，可被製成超級電容器，應用前景廣闊。

研究人員認為，該技術是人類實現大氣碳重回收固體邁出的第一步，也是非常重要的一步。這意味著我們開始有能力對大氣環境做出適當的改善。

作者/朱張航宇

參考文獻：Room temperature CO2 reduction to solid carbon species on liquid metals featuring atomically thin ceria interfaces, Nature Communication, svolume 10, Article number: 865 (2019)

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