电化学提供了解决二氧化碳上升的新方法——从海水中提取二氧化碳

从海水中捕获二氧化碳来应对气候变化可能比现有的从空气中捕获二氧化碳的系统更便宜、更节能。麻省理工学院(MIT)的化学和机械工程师利用电化学系统来利用海洋和其他地表水作为大型碳汇的事实，这些碳汇吸收了30%至40%的人为CO₂工业革命以来的排放。

现有的从海水中去除二氧化碳的方法是在一堆膜上施加电压，通过分裂水流使其酸化。但这些膜都很昂贵，而且需要试剂来驱动堆栈两端的整体电极反应，这增加了成本。

麻省理工学院的研究人员提出了一种基于电化学调节海水pH值来释放CO的新方法₂然后让水恢复到原来的pH值，然后释放回海洋。该过程使用铋电极，在氧化电位下与海水中的氯离子反应，产生氯氧铋和质子。随着水逐渐变酸，碳酸氢盐转化为CO₂，可以敲掉。

然后，酸化的水被分流到第二个细胞，在那里反应被逆转，所以水变得更碱性。“这是我们反馈给海洋的东西，所以我们实际上做了两个CO₂海水的去除和碱化。艾伦·哈顿他是麻省理工学院的化学工程教授，也是这项研究的合著者之一。当这些电化学电池的电极耗尽时，它们可以简单地在这个过程中切换以再生它们。

发行有限公司₂可以释放这些海水，这样就可以捕获更多的CO₂但麻省理工学院团队排放的碱性水对抵消海洋中不断上升的酸性也很重要。“我们所做的最终结果是去除二氧化碳₂从环境作为一个整体-人为CO₂哈顿解释说:“会在环境空气和海水之间分布，所以……从海洋中去除意味着会有一种动力，让更多的碳被吸收，从而从空气中去除。”

而直接空气捕获是一个两步过程，其中CO₂在需要进一步的能量来释放它之前，首先被吸附剂捕获，麻省理工学院的新系统跳过了捕获步骤，因为海洋本身已经完成了这一步。该方法可能比空气捕获系统更有效，因为溶解的CO的浓度₂哈顿指出，海水中的碳含量是空气中的100多倍。

他说，对于最终如何处理被捕的狱警，他“有些不知道”₂因为有几种不同的处理方法。哈顿解释说:“它可以用作燃料、化学品和材料的原料……也可以被封存在地下地质构造中。”

至少在最初阶段，这个想法是将这种系统与现有的已经处理海水的基础设施结合起来，比如海水淡化厂。该团队希望最终能看到这项技术在世界各地部署为独立的碳捕获工厂。

初步的技术经济分析还表明，这种海洋捕获系统在经济上是可行的，每吨二氧化碳的成本在50至100美元(42至83英镑)之间₂。空气捕捉技术的先驱之一计算出捕获1吨二氧化碳的成本为600美元₂在2020年。研究人员目前正在为这项技术申请专利。

丹·埃斯波西托他是哥伦比亚大学化学工程系的副教授，没有参与这项研究，但他对这项工作充满热情，并宣称它“很可靠”。然而，他指出，提取CO的概念₂从海水中提取并不新鲜。埃斯波西托解释说:“这里的贡献在于他们使用的是无膜结构，而电渗析电池使用的是相当昂贵的双极膜。”埃斯波西托也是创业公司sHYp的联合创始人和顾问，该公司正在研究直接海洋碳捕获。

然而，Esposito认为，论文中的许多假设是“非常乐观的”，包括一些成本估算。尽管如此，他同意麻省理工学院小组的观点，即直接海洋捕获非常有前途，而且从能源效率的角度来看，它可能比直接空气捕获更有好处。

“海洋已经捕获了二氧化碳₂我认为这是一个固有的优势，可以转化为更低的系统成本，”埃斯波西托说manbetx手机客户端3.0。“与直接空气捕捉系统的空气相比，它需要吸收和处理的水量更小。”