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中科大团队发明碳捕捉微胶囊:吸附烟气中二氧化碳
2021年12月13日 11:46  来源:中国新闻网

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  【解说】近日,中国科学技术大学工程科学学院特任副研究员黄芳胜和团队成员历时10年时间,开发出一种可捕获二氧化碳的微小胶囊,相较于传统碳吸附剂,不仅绿色环保,而且吸附效率提高了10倍。

  【解说】走进实验室,黄芳胜正在通过显微镜观察制备出的碳捕捉微胶囊。据黄芳胜介绍,画面中红蓝颗粒状的碳捕捉微胶囊由两部分组成,一部分是10微米后的胶囊外壳,另一部分则是碳吸附剂。这种胶囊外壳具有半透膜的性质,能够让二氧化碳进入壳体,并让吸收后的碳吸附剂不渗透出去。

  【同期】中国科学技术大学工程科学学院特任副研究员 黄芳胜

  像我们碳吸附剂的话,刚说了它可能易挥发,所以我们需要对它用壳材进行一个包裹,然后我们现在通过一个微包裹的技术,将碳吸附剂进行一个包裹,二氧化碳能够轻易地渗透进去,跟里面的碳吸附剂发生反应,从而达到一个捕获二氧化碳的目的。

  【解说】碳捕获、储存和利用被认为是实现碳中和的技术解决方案之一。过去,碳捕获主要借助液体固体吸附剂,但存在安全低、成本高、稳定性差等缺点,而碳捕捉微胶囊则很好地解决了这些问题。

  【同期】中国科学技术大学工程科学学院特任副研究员 黄芳胜

  把它做成微胶囊化的另外一个优点是它增加了一个比表面积。本来一个碳吸附剂的话,比如说一桶碳吸附剂它比表面积是有限的,我们把它分割成很多微小的胶囊之后,它与空气的一个比表面积可以增加10倍,这样它的吸附效率会有一个极大的提升。

  【解说】事实上,制作碳捕捉微胶囊的过程并非易事,黄芳胜团队在研制过程中,先后克服了外壳材料、包裹技术、设备开发等多个难题。目前,黄芳胜团队通过使用微流体液滴制备技术,可实现制备50微米至10毫米之间的胶囊,制备过程不仅快速,而且制备的胶囊球体均匀,该技术在国际上处于领先位置。

  【同期】中国科学技术大学工程科学学院特任副研究员 黄芳胜

  我们现在用的包裹的技术是我们实验室从2012年到现在接近10年的时间,就是自己发展出来的,相对来说是全球比较先进的包裹的技术,我们解决了一个核心的问题,就是怎么把胶囊和球做得又快又均匀,这是我们解决的核心问题,所以非常适合这一类胶囊的产业化。

  【解说】目前,黄芳胜的团队已研制出微胶囊生产设备,仅一台设备生产的碳捕捉微胶囊每年就可以吸附1000吨二氧化碳。黄芳胜表示,未来希望能将碳捕捉微胶囊的生产制备技术产业化,并在能源、化工等领域展开探索应用。

  【同期】中国科学技术大学工程科学学院特任副研究员 黄芳胜

  接下来的计划是跟发电厂形成一个示范性的合作,然后把这个技术推广出去。后面我们要做的最重要的一步,就是尽可能去降低它的成本,然后提升它的吸附效率。

  记者 张俊 安徽合肥报道

编辑:陈少婷