韓國科學家開發出一種新型氣體電池,能將溫室氣體轉化為可用電能,從而將污染變為能源。這項名為氣體捕獲與電力產生器(GCEG)的裝置,由首爾成均館大學(Sungkyunkwan University, SKKU)團隊研發,與傳統碳捕獲、利用及儲存(CCUS)系統不同,後者需大量外部能源來捕獲及處理氣體,而GCEG 則直接將氣體吸附過程釋放的能量轉化為電能。研究由可再生能源專家、SKKU 助理教授 Jang Ji-Soo 博士領導,還包括水原亞州大學及清州忠北國立大學的專家。
「邊捕獲溫室氣體(GHGs)邊產生電能,為氣候緩解帶來新範式,」團隊表示。
從污染到能源
根據全球大氣研究排放數據庫(EDGAR),2024 年全球溫室氣體排放量達 58.6 Gt CO2 等效量(不含土地使用變更及林業排放)。中國(13.1 Gt)、美國(4.6 Gt)及印度(3.2 Gt)為三大排放國。儘管 2015 年近 200 國簽署巴黎協定以遏止排放及限制全球暖化,但進展仍未達標。為應對排放及能源挑戰,韓國團隊設計非對稱系統,結合碳基電極與水凝膠材料。
一旦二氧化碳(CO2)或氮氧化物(NOx)等氣體接觸系統,便會吸附於電極表面,引發電荷重分佈及離子遷移等微觀反應,產生持續直流(DC)電流,無需額外外部能源。「這研究證明溫室氣體不僅是污染物,還可成為新能量資源,」Jang 表示。 研究人員相信,此電池可超越實驗階段。由於能自主產生電能,有望催生新型自供電技術。「我們目標將此技術發展為不僅實現碳中和,還能產生能源的環境平台,」Jang 在新聞稿中指出。
它可應用於無電池空氣品質感測器,以及在偏遠或能源受限環境運作的分散式物聯網(IoT)裝置。工業設施亦可受益,從廢氣中減排並回收能量。團隊強調,此電池能同時收能及減排,「大氣污染物即為發電『燃料』,一邊淨化環境,一邊供應能源。」研究刊載於《Energy & Environmental Science》。




