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四川数字科技馆

烟雾摇身变电能

2013年8月2日 15:58  四川科技馆  关键字:电能

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内容摘要: 工业烟囱和发电厂排放的充满二氧化碳的烟雾可能会使全球变暖,但也可以成为电力的新来源。 研究人员开发出一种包含两个阶段的程序,使用被称为电容电化电池的设备,可以在二氧化碳排放过程中收获化学能源。该设备与普通电池大致相似,有两个电极——其中一个外层包膜,允许氢离子进出,另外一个则允许二氧化碳溶于水时产生的碳酸氢根离子进出。

新设备可将工业排放的二氧化碳转化为电能。图片来源:Dori/Wikipedia Commons
 
工业烟囱和发电厂排放的充满二氧化碳的烟雾可能会使全球变暖,但也可以成为电力的新来源。
 
研究人员开发出一种包含两个阶段的程序,使用被称为电容电化电池的设备,可以在二氧化碳排放过程中收获化学能源。该设备与普通电池大致相似,有两个电极——其中一个外层包膜,允许氢离子进出,另外一个则允许二氧化碳溶于水时产生的碳酸氢根离子进出。
 
在该程序的第一阶段,研究人员使充满二氧化碳的水进入电池,氢离子和碳酸氢根离子分别流向各自的电极——离子的分流为电池充电,从而产生电流。(一般烟囱的排放物中含有5%到20%的温室气体,整个系统中的二氧化碳由此而来。)
 
在电极吸引了足够多的离子后,研究人员就开始向电池充入包含空气的水——使离子离开电极再回到电池中。通过持续在这两种状态之间的转化,电池就能产生电能。
 

研究团队将报告在线发表在7月23日的《环境科学与技术通讯》上。通过利用现有的燃煤和燃 气电厂、工业烟囱以及全球住宅供热所排放的二氧化碳,该新程序每年可以产生约1.57*10^12千瓦时的电力——约美国胡佛水坝每年产电量的400倍, 而且不会增加全球的二氧化碳排放量。

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