作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2015/8/26 8:35:16
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科研人员设计程序把二氧化碳织成纳米纤维

碳纳米纤维  图片来源:Stuart Licht

那些盘桓在大气层中的过多的二氧化碳终于有了一些新用途。近日,在马萨诸塞州波士顿美国化学会的一次会议上,一项研究描述了如何把空气中的碳“纺织”成细小的纳米纤维——可用于制作航空、健身器材及运动汽车需要的强复合材料的一种原始材料。

由华盛顿特区乔治·华盛顿大学的Stuart Licht带领的团队设计了一种程序,可以把碳从空气中剥离,并将其制成一种销售价格远超过提炼成本的产品。根据该团队计算,碳纤维每吨售价在2.5万美元左右,但利用该程序提炼碳仅花费1000美元左右。“我们在把二氧化碳转化成更有用的产品。”Licht说,“我们希望有足够的市场需求。”

这种技术可在电解槽中实现,在此过程中,大气中的碳汇溶解于碳酸锂溶液(一种常见的工业化学物质)中。这些纳米纤维会生长成线状体——看起来像是由钢铁通过电极制成的钢丝绒,生长在微量的镍、钴、铜之上。“这些微量金属给碳纳米纤维提供了萌芽的小岛,它们从这里开始生长。”Licht说。

到目前为止,该团队生长的碳纳米材料已经从1安培上升至100安培,且未出现任何问题。这些电流可以来自于日常生活中的各种来源,或许有人认为这会抵消该技术吸收空气中的碳带来的效益,但Licht已经成功利用太阳能进行碳提取。

如果这一技术大规模使用,在理论上,该过程对于抵抗气候变化有着巨大的影响。“我们计算得出如果提取撒哈拉沙漠1/10的大气物理空间中的碳,通过十年时间就会让大气中的二氧化碳降低至工业前水平。”

这是个大胆的猜想,但并不是所有人都买账。“我对这种看法深表怀疑。”加州斯坦福大学卡内基科学研究所Ken Caldeira说。加州理工大学Nate Lewis表示,这项实验的一个限制因素是该方法大规模使用中可能会遇到相关设备在哪里安置的问题。

Licht则表示,这项尚未发表的研究成果表明,由风带来的新二氧化碳会让这一过程持续运行。但是他的团队尚无计划对该研究进行大规模商业化应用。Licht表示,他感兴趣的是基础科研领域的突破性工作。如果要扩大提取二氧化碳的规模,他表示,需要全球各界一起行动。“这个过程中肯定要花很多钱。”他补充说。(冯丽妃)

《中国科学报》 (2015-08-26 第2版 国际)
 
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