休斯頓大學的研究團隊最近發表了兩項重大突破，這些創新有望顯著降低捕捉有害碳排放的成本，並提高其效率。這些發現不僅承諾使碳捕捉技術變得更加可及，還提供了大規模減少溫室氣體的真正機會。該研究由休斯頓大學Cullen工程學院的Mim Rahimi教授領導，研究人員認為這些創新標誌著全球應對氣候變化鬥爭的一個重大進展。Rahimi表示：「氣候變化緩解幾乎是我們進行這項研究的原因。我們需要解決方案，並希望成為解決方案的一部分。最大的嫌疑犯就是二氧化碳排放，因此消除這些排放將是最直接可行的措施。」
首項進展發表在《Nature Communications》期刊上，專注於以胺為基礎的二氧化碳捕捉，這是工業上最廣泛使用的方法之一。傳統的電化學系統依賴於昂貴的離子交換膜，這不僅提高了成本，還降低了可靠性。然而，休斯頓團隊找到了一種替代方案，將膜替換為工程化的氣體擴散電極。這一看似簡單的調整卻產生了顯著的效果，簡化了過程，降低了能耗，並在去除效率上達到了90%以上。根據研究人員的說法，這一效率比傳統的電化學介導胺再生（EMAR）方法高出近50%。重要的是，該系統的二氧化碳捕捉成本約為每公噸70美元，這使其與當前最先進的胺洗滌方法相當。
團隊的第二項突破發表在《ES&T Engineering》期刊上，針對另一個重大挑戰：如何將碳捕捉與可再生能源存儲聯繫起來。博士生Mohsen Afshari開發了一種鉻紅氧化還原流電池系統，可以在吸收二氧化碳的同時穩定電網。在此系統中，二氧化碳在充電過程中被捕獲，並在放電時釋放，而鉻化學則確保了循環穩定性和強大的捕獲能力。Afshari表示：「將碳捕捉直接整合到紅氧化還原流電池中，讓我們能夠在一個設備中解決兩個挑戰。」這一創新意味深遠，將碳去除與可再生存儲相結合，可能讓電廠和其他重排放者在平衡間歇性的太陽能和風能發電的同時減少排放。
這種雙功能系統將降低成本，使氣候技術對於對採用這些技術持謹慎態度的行業更加吸引。Rahimi強調：「這些發表反映了我們團隊對根本電化學創新和實際應用的承諾。從無膜系統到可擴展的流系統，我們正在為減少難以消除的排放部門的碳足跡鋪平道路，並支持向低碳經濟的轉型。」隨著碳捕捉成本的下降和效率的提升，休斯頓大學的團隊相信這雙重創新將加速全球電廠、煉油廠和工業場所的部署。
