悉尼大学和多伦多大学的一个国际研究团队开发了一种新的酸基电化学工艺，用于转化从排放源或直接从空气中捕获的二氧化碳。

碳捕获和转化在全球范围内发展势头迅猛，澳大利亚科学院最近发表了一份报告，敦促将碳捕获与减排相结合，以将全球升温限制在 1.5°C。

发表在Nature Synthesis上的新方法不同于之前的 CO2 转化方法，因为它使用酸性而非碱性或中性的反应性化学物质，与该团队之前的基准工作相比，实验研究使能源效率提高了两倍，当将 CO2 转化为多碳产品，例如乙烯和乙醇。

多碳产品最常见于石油开采，是工业中广泛使用的化学品和原材料。乙烯是聚乙烯的前身——一种用于从包装到药品等日常用品的塑料。

该催化剂通过应用酸性电解质起作用，与碱性溶液相比，在该过程中更多的碳被用于转化。当用电处理时，催化剂将二氧化碳催化成多碳产品。

“我们的催化剂系统允许从 CO2 转化更多的多碳产品，通过创建材料的二级市场，从本质上使碳捕获更“划算”，”化学与生物分子工程学院的通讯作者 Fengwang Li 博士说。 

“然而，到目前为止，在酸性介质中将 CO2 转化为多碳产品一直具有挑战性。使用吸附层系统，催化剂获得了一个有利于在节能操作条件下形成多碳的反应环境，”李博士说。

聚乙烯用于各种产品。图片：Meaw Stocker/Shutterstock

该研究的主要作者、CSIRO 能源中心的研究科学家 Yong Zhao 博士说：“政府和工业界越来越意识到碳捕获的必要性，但转化不仅仅是‘拥有就好了’。通过转化二氧化碳，而不是简单地捕获和掩埋它，我们可以创建完全循环的碳经济，从而有可能减少对石油开采产生乙烯的依赖。”

“这一过程是朝着创建大规模碳捕获和转化系统迈出的重要一步，该系统将碳捕获转变为增值行业，从而提高其财务可行性并为碳清除创造更坚实的商业基础，”赵博士说，他是在悉尼大学期间进行了这项研究。

“虽然全球的总体目标应该是通过转向可再生能源和摆脱化石燃料的燃烧来削减排放，但重工业的转型需要时间，这使得在排放点捕获二氧化碳成为重要的临时步骤，”他说。

接下来，研究人员将着眼于再次将这一过程的能源效率提高一倍。“如果我们希望我们的流程能够大规模部署并被行业使用，我们需要再次将效率提高一倍并提高稳定性。这将是我们前进的重点，”李博士说。

披露：

作者声明没有竞争利益。这项研究得到了澳大利亚研究委员会通过发现早期职业研究员奖（授予 FL 的 DE200100477 号）、安大略研究基金——研究卓越计划 (DS)、加拿大自然科学与工程研究委员会 (NSERC) 的财政支持(DS) 和中国国家自然科学基金（授予 LH 号 51603114）。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。