废弃的CO2可能是电力的来源

废弃的CO2可能是电力的来源

荷兰科学家们认为,化石燃料发电站的烟囱中注入的所有二氧化碳都有新的用途:收获更多的电力。

他们认为,他们可以通过水或其他液体泵送二氧化碳,产生电子流动,从而产生更多的电力。 发电站每年因燃烧煤炭,石油或天然气而释放十亿吨二氧化碳; 家庭和商业供热厂再次释放12十亿吨。

他们认为,这将足够每年创造1,750太瓦时的额外电力:大约是美国胡佛大坝产量的400倍,并且都不会向大气中添加额外的二氧化碳。 因此,一个电力生产周期的废气可以立即用于向电网输送另一个电力。

他们在美国化学学会出版的名为“环境科学与技术快报”的期刊中提出了这项要求,并声称依赖于由Humphry Davy爵士和Michael Faraday先生开创的200一年的技术:电解。


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从废物中收集能量

推理背后是一个简单的命题,每一个化学事件都涉及一些能量交换。 在一个解决方案中,这种能量运动涉及电子和离子迁移到阳离子或阴离子电极。 在两种不同解决方案的混合中,最终混合物的能量含量低于两种原始解决方案的总和:由于能量不能被创造或破坏,因此必须有一些能量用于开采。

Wetsus,荷兰水质卓越中心的Bert Hamelers以及来自瓦赫宁根大学的同事报告说,他们使用多孔电极并将二氧化碳冲入水中以得到它们的电流:气体与水反应生成碳酸,在电解质中变成正氢离子和碳酸氢盐HCO3的负离子。 随着溶液pH升高,碳酸氢盐变成简单的碳酸盐,CO2压力越高,溶液中离子的增加就越大。

在他们的实验中,他们发现,当他们用空气冲洗含水电解质,并与CO2交替使用时,在其多孔电极之间,电源开始积聚。 由于来自化石燃料发电站的烟囱中的空气含有高达20%的CO2的任何气体,即使排放量也有可能获得更多电力。

他们发现如果他们使用单乙醇胺电解质代替水溶液,他们可以获得更大的权力。 在实验中,这提供了每平方米4.5 mW的能量密度。

具有讽刺意味的是,这种电能已经可以在电站烟囱顶部获得,因为在发布时,温室气体在空气中的“解决方案”会立即与空气中的不同强度的解决方案混合在一起。

当然,没有人可以直接收获这种能量,但在实验室中使用电极的旧式实验表明,每天都会以意想不到的方式失去大量的潜在能量。

石墨烯电池

这需要巨大的投资 - 以及大量的工程创新 - 将温室气体排放转化为更多的电力,但这样的研究提醒人们,各地的科学家都在寻找聪明的新方法来推动这个星球。

澳大利亚莫纳什大学的材料工程师Dan Li在“科学”杂志上报道说,他和他的团队开发出了一种石墨烯基超级电容器,该电容器结构紧凑,可以快速充电,但其寿命可以持续到传统铅酸电池。

这意味着它可以用于存储可再生能源,电力便携式电子设备或驱动电动车辆。 石墨烯是一种新的奇迹材料,石墨或碳的变体组织成仅一个原子厚度的层。 “它几乎处于从实验室转向商业开发的阶段”,李说。

阳光和水的力量

在同一期刊中,美国科罗拉多大学博尔德分校的一个研究小组报告说,他们有一种技术来集中阳光,并用它将水分解成氢和氧气成分:这两种成分组合为氢气提供能量燃料电池已经开始在许多城市为公共交通提供动力。

博尔德技术采用高耸的反射镜阵列集中在一个点上,将金属氧化物反应器加热到1,350°C,并建立一系列原子级事件,从蒸汽中吸取氧原子,释放氢分子。

博尔德研究小组的负责人艾伦韦默说:“将阳光分解是可持续氢经济的圣杯。” 但商业介绍可能需要几年的时间。 “随着天然气价格如此之低,没有动力去焚烧清洁能源。” - 气候新闻网

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