中科大團(tuán)隊(duì)發(fā)明碳捕捉微膠囊:吸附煙氣中二氧化碳
2021年12月13日 11:46  來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)

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  【解說(shuō)】近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院特任副研究員黃芳勝和團(tuán)隊(duì)成員歷時(shí)10年時(shí)間,開發(fā)出一種可捕獲二氧化碳的微小膠囊,相較于傳統(tǒng)碳吸附劑,不僅綠色環(huán)保,而且吸附效率提高了10倍。

  【解說(shuō)】走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,黃芳勝正在通過顯微鏡觀察制備出的碳捕捉微膠囊。據(jù)黃芳勝介紹,畫面中紅藍(lán)顆粒狀的碳捕捉微膠囊由兩部分組成,一部分是10微米后的膠囊外殼,另一部分則是碳吸附劑。這種膠囊外殼具有半透膜的性質(zhì),能夠讓二氧化碳進(jìn)入殼體,并讓吸收后的碳吸附劑不滲透出去。

  【同期】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院特任副研究員 黃芳勝

  像我們碳吸附劑的話,剛說(shuō)了它可能易揮發(fā),所以我們需要對(duì)它用殼材進(jìn)行一個(gè)包裹,然后我們現(xiàn)在通過一個(gè)微包裹的技術(shù),將碳吸附劑進(jìn)行一個(gè)包裹,二氧化碳能夠輕易地滲透進(jìn)去,跟里面的碳吸附劑發(fā)生反應(yīng),從而達(dá)到一個(gè)捕獲二氧化碳的目的。

  【解說(shuō)】碳捕獲、儲(chǔ)存和利用被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)碳中和的技術(shù)解決方案之一。過去,碳捕獲主要借助液體固體吸附劑,但存在安全低、成本高、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),而碳捕捉微膠囊則很好地解決了這些問題。

  【同期】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院特任副研究員 黃芳勝

  把它做成微膠囊化的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它增加了一個(gè)比表面積。本來(lái)一個(gè)碳吸附劑的話,比如說(shuō)一桶碳吸附劑它比表面積是有限的,我們把它分割成很多微小的膠囊之后,它與空氣的一個(gè)比表面積可以增加10倍,這樣它的吸附效率會(huì)有一個(gè)極大的提升。

  【解說(shuō)】事實(shí)上,制作碳捕捉微膠囊的過程并非易事,黃芳勝團(tuán)隊(duì)在研制過程中,先后克服了外殼材料、包裹技術(shù)、設(shè)備開發(fā)等多個(gè)難題。目前,黃芳勝團(tuán)隊(duì)通過使用微流體液滴制備技術(shù),可實(shí)現(xiàn)制備50微米至10毫米之間的膠囊,制備過程不僅快速,而且制備的膠囊球體均勻,該技術(shù)在國(guó)際上處于領(lǐng)先位置。

  【同期】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院特任副研究員 黃芳勝

  我們現(xiàn)在用的包裹的技術(shù)是我們實(shí)驗(yàn)室從2012年到現(xiàn)在接近10年的時(shí)間,就是自己發(fā)展出來(lái)的,相對(duì)來(lái)說(shuō)是全球比較先進(jìn)的包裹的技術(shù),我們解決了一個(gè)核心的問題,就是怎么把膠囊和球做得又快又均勻,這是我們解決的核心問題,所以非常適合這一類膠囊的產(chǎn)業(yè)化。

  【解說(shuō)】目前,黃芳勝的團(tuán)隊(duì)已研制出微膠囊生產(chǎn)設(shè)備,僅一臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)的碳捕捉微膠囊每年就可以吸附1000噸二氧化碳。黃芳勝表示,未來(lái)希望能將碳捕捉微膠囊的生產(chǎn)制備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,并在能源、化工等領(lǐng)域展開探索應(yīng)用。

  【同期】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院特任副研究員 黃芳勝

  接下來(lái)的計(jì)劃是跟發(fā)電廠形成一個(gè)示范性的合作,然后把這個(gè)技術(shù)推廣出去。后面我們要做的最重要的一步,就是盡可能去降低它的成本,然后提升它的吸附效率。

  記者 張俊 安徽合肥報(bào)道

編輯:陳少婷