全球變暖的主要原因之一是大量二氧化碳的排放，這些二氧化碳主要來自化石燃料的燃燒以及鋼鐵和水泥的生產(chǎn)。作為回應，科學家一直在嘗試一種過程，該過程可以隔離浪費的二氧化碳，將其運輸?shù)酱鎯Φ攸c，然后將其存儲在無法進入大氣的地方。
石墨烯二氧化碳過濾器使碳捕獲更有效且更便宜
問題是從發(fā)電廠和工業(yè)排放中捕獲碳不是很劃算。主要原因是廢二氧化碳并不是純凈的排放，而是與氮氣和其他氣體混合的，從工業(yè)排放中提取二氧化碳需要額外的能源消耗，這意味著要花更多的錢。
科學家一直在嘗試開發(fā)一種節(jié)能的二氧化碳過濾器。被稱為“膜”的這項技術(shù)可以從混合氣體中提取二氧化碳，然后將其存儲或轉(zhuǎn)化為有用的化學物質(zhì)。EPFL基礎科學學院（EPFL Valais Wallis）的Kumar Varoon Agrawal教授解釋說：“但是，目前的二氧化碳過濾器的性能受到當前可用材料的基本性能的限制。”
現(xiàn)在，阿格勞瓦爾（Agrawal）帶領化學工程師團隊開發(fā)了世界上*薄的石墨烯過濾器，石墨烯是世界著名的“奇妙材料”，該材料在2010年獲得了諾貝爾物理學獎。但是，石墨烯過濾器不僅是世界上*薄的，而且它還可以從混合氣體中分離出二氧化碳，例如從工業(yè)排放中分離出的氣體，并且其效率和速度都超過了大多數(shù)目前的過濾器。這項工作發(fā)表在《科學進展》上。
“我們的方法很簡單，”阿格勞瓦爾（Agrawal）說。“我們在石墨烯上開了一個二氧化碳大小的孔，使二氧化碳能夠流過，同時阻擋了比二氧化碳還大的其他氣體，例如氮氣。” 結(jié)果是創(chuàng)紀錄的二氧化碳捕獲性能。
為了進行比較，當前的過濾器需要超過1000個氣體滲透單元（GPU），而它們的碳捕獲特異性（稱為“二氧化碳/氮分離因子”）必須大于20。比11,800個GPU的二氧化碳滲透率高十倍，而它們的分離系數(shù)為22.5。
阿格拉瓦爾說：“我們估計這項技術(shù)將使每噸二氧化碳的碳捕獲成本降低近30美元，而商業(yè)流程的成本則高出兩倍至四倍。” 在瑞士政府和瑞士工業(yè)界資助的項目中，他的團隊現(xiàn)在正在通過開發(fā)中試工廠演示器來擴大工藝流程，該演示器每天可捕獲10千克二氧化碳。
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