一種從空氣中除去二氧化碳的新方法

1、一種從空氣中除去二氧化碳的新方法摘要：新時(shí)期研究表明，全球氣候逐漸變暖，大氣溫室效應(yīng)不斷增加導(dǎo)致全球 氣候呈現(xiàn)千瘡百孔之態(tài)，因此相關(guān)人員應(yīng)做好相應(yīng)預(yù)防措施。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，二 氧化碳主要用于冷藏易腐食品（固態(tài)），作為制冷劑（液態(tài)），生產(chǎn)碳酸軟飲料（氣態(tài)）和溶劑（超臨界狀態(tài)）進(jìn)行均相反應(yīng)。至于其毒性，研究表明，低濃度 的二氧化碳是無(wú)毒的，高濃度的二氧化碳會(huì)引起動(dòng)物中毒。此外，自然溫室效應(yīng)： 大氣中的二氧化碳等溫室氣體在強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射后，可向地面輻射較長(zhǎng)波 長(zhǎng)的長(zhǎng)波輻射，起到地面保溫的作用。溫室效應(yīng)增強(qiáng)：工業(yè)革命以來(lái)，由于人類 活動(dòng)排放大量二氧化碳等溫室氣體，大氣中溫室氣體濃度急劇上升，導(dǎo)致溫

2、室效 應(yīng)加劇。關(guān)鍵詞：空氣除去；二氧化碳；新方法引言現(xiàn)階段，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料顯示，根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)得知，如果人類繼續(xù)持續(xù)此生 活狀態(tài)，過(guò)度使用自然資源，造成大氣環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題。例如：經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示， 如大氣環(huán)境持續(xù)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致全球平均氣溫會(huì)上升4攝氏度，如果上升4攝氏 度，會(huì)造成南北極冰川融化，造成海平面持續(xù)上升。海平面持續(xù)上升會(huì)造成全球 40多個(gè)島國(guó)以及沿海城市面臨洪水危害，造成世界人民財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題，因此大氣 環(huán)境問(wèn)題是全世界人民需密切關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。因洪水危害程度是不容小覷 的，世界上數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的人將面臨生命危險(xiǎn)，甚至全球生態(tài)平衡也將陷入混亂， 最終導(dǎo)致世界范圍內(nèi)大規(guī)模的移民和沖突。因此，

3、如何降低空氣中的二氧化碳濃 度成為研究的熱點(diǎn)之一?？諝庵卸趸几邼舛葧r(shí)對(duì)社會(huì)以及人類的危害當(dāng)空氣中二氧化碳濃度低于2%時(shí)，對(duì)人體沒(méi)有明顯危害。當(dāng)濃度高于2%時(shí)， 會(huì)損傷人體的呼吸器官。也就是說(shuō)，二氧化碳一般不是有毒物質(zhì)，但當(dāng)空氣中二 氧化碳濃度超過(guò)一定限度時(shí)，就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒害，高濃度的二氧化碳會(huì)使人窒 息而死。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明：在氧氣含量正常（20%）的空氣中，二氧化碳濃度越高， 動(dòng)物死亡率越高。同時(shí)，純二氧化碳造成的動(dòng)物死亡比缺氧造成的動(dòng)物死亡要快。 另外，在低氧條件下，8%-10%的二氧化碳可在短時(shí)間內(nèi)造成人畜死亡。高濃度的二氧化碳本身具有刺激和麻醉作用，并可能導(dǎo)致頭痛、肌肉衰竭、 身體酸

4、度和其他不利因素。無(wú)法忍受的鼻腔和喉部疼痛，呼吸強(qiáng)度大，呼吸壓力 大，胸部呼吸困難，頭部、耳朵發(fā)生急性疼痛現(xiàn)象，嚴(yán)重者甚至呼吸停止直至死 亡，急性周期過(guò)后康復(fù)會(huì)造成失眠和記憶喪失等癥狀。一種從空氣中除去二氧化碳的新方法盡管人類正在大幅減少排入大氣中的二氧化碳量，但近期的氣候變化科學(xué)評(píng) 估結(jié)果顯示，光是減排還不足以阻止全球氣溫漲幅超過(guò)1.5或2攝氏度。聯(lián)合國(guó) 政府間氣候變化小組等機(jī)構(gòu)均表示，要想在本世紀(jì)末之前成功逆轉(zhuǎn)氣溫上升的趨 勢(shì)，必須把空氣中的二氧化碳全部抽取出來(lái)才行。這種觀點(diǎn)頗具爭(zhēng)議性，因?yàn)橛?些人認(rèn)為，這會(huì)分散我們?cè)跍p排上花費(fèi)的注意力。2.1CCS技術(shù)CCS技術(shù)，即二氧化碳捕獲和儲(chǔ)存技術(shù)

5、，CCS縮寫(xiě)，是應(yīng)對(duì)全球短期氣候變化 最重要的技術(shù)之一，也就是將工業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳與相關(guān)的能源工業(yè)分開(kāi)。二氧 化碳經(jīng)過(guò)捕獲后，將其儲(chǔ)存、運(yùn)輸和儲(chǔ)存在與大氣、水下或地下隔絕的地方。因 此，CCS排放技術(shù)已成為二氧化碳捕獲新技術(shù)，排放范圍更為廣泛，適用于低碳生活理念，應(yīng)減少二氧化碳排放量，減少空氣污染和減少環(huán)境退化。2.2BECCS 技術(shù)培育能夠吸收碳元素的能量作物，然后將其焚燒發(fā)電，同時(shí)捕捉焚燒過(guò)程中 釋放出的二氧化碳，并將其永久封存在地下。挖坑制作生物炭可提高土壤碳儲(chǔ) 量。該技術(shù)一直受到許多科學(xué)家的反對(duì)，因?yàn)樗枰加么罅客恋?。一些研究顯 示，其占地可達(dá)全球農(nóng)業(yè)用地的40%。但報(bào)告稱該技術(shù)可產(chǎn)

6、生很大影響，而且成 本合理，約為每噸20至100美元。報(bào)告指出，僅用廢棄物進(jìn)行BECCS發(fā)電，就可以從大氣中去除50億噸二氧化 碳，數(shù)量非常驚人。但要將所有農(nóng)業(yè)、林業(yè)和城市廢棄物集中并運(yùn)輸?shù)揭黄穑?意味著巨大的物流挑戰(zhàn)?！吧锱欧懦龅亩趸既缟只蜣r(nóng)田等，食物和纖維產(chǎn)量就會(huì)隨之減少，導(dǎo) 致商品漲價(jià)，生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)也可能會(huì)受到破壞。凱麗勒文指出，所以 采用該方法時(shí)必須非常慎重?！?.3海洋施肥技術(shù)浮游植物的光合作用固定了世界上近40%的碳。通過(guò)向海洋中投擲鐵屑，可 以促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)，浮游植物將二氧化碳吸入體內(nèi)，并將其轉(zhuǎn)化為糖或細(xì)胞 物質(zhì)，死后會(huì)沉入海底。如果能保證鐵肥在南太平洋、赤

7、道太平洋和北太平洋的 持續(xù)施用，那么在21世紀(jì)末，鐵肥增加的海洋二氧化碳沉積總量為85-315gt （Ormond 和 BOPP，2006）2.4吸附捕捉技術(shù)分為物理吸收法和化學(xué)吸收法2種。物理吸收法采用乙醇、聚乙二醇等高沸點(diǎn) 溶劑通過(guò)不斷改變CO2和吸收劑之間的壓力、溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)CO2的吸收和解吸，從 而實(shí)現(xiàn)CO2的分離?；瘜W(xué)吸收法是通過(guò)原料氣與吸收劑之間的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) CO2的吸收，醇胺溶液、氨基修飾吸附劑、離子液體等在吸收CO2方面有獨(dú)特的效 果，聚離子液體對(duì)CO2的捕獲容量最高達(dá)到0.46mgCO2/g。2.5封存技術(shù)CO2碳封存就是把捕集到的大量CO2安全存儲(chǔ)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中CO2地

8、質(zhì)封 存儲(chǔ)存深度一般在800m以下，最終與巖石中的堿性礦物發(fā)生反應(yīng)，形成碳酸鹽 （如MgCO3，CaCO3等），永久的儲(chǔ)存在地層中。海洋封存就是將二氧化碳注入 到深海，使之溶于海水或是在海底形成二氧化碳湖泊。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專 門委員會(huì)（2005，2011a）估計(jì)，地質(zhì)封存每年最少固碳量約2000GtCO2。CO2在大氣中的濃度逐年增加，人們已經(jīng)切身感受到溫室效應(yīng)帶來(lái)的巨大危 害，為了守護(hù)全人類共同且唯一的家園，保護(hù)人類命運(yùn)共同體，我們正在努力， 世界上多個(gè)國(guó)家都在努力。結(jié)語(yǔ)綜上所述，在原始社會(huì)，原始人在生活實(shí)踐中感受到二氧化碳的存在。但由 于歷史條件的限制，現(xiàn)階段世界上每天都有大量的二氧

9、化碳排放到大氣中。資源 的有效利用是實(shí)現(xiàn)減排的重要途徑，也是一個(gè)世界性的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)傳 統(tǒng)的二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)需要高溫、高壓和催化劑，沒(méi)有能源是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此， 相關(guān)技術(shù)人員和科研人員應(yīng)對(duì)此予以重視和研究，以降低二氧化碳濃度。參考文獻(xiàn)：袁倫天，李曉雪，周廣文.由二氧化碳合成碳酸二甲酯技術(shù)進(jìn)展J.河南化工， 2013，30（8）： 17-19.CAOYunxia，CHENGHangxin， MALingling， etal.ResearchProgressintheDirectSynthesisofDimethylCarbonatefromCO2andMethanolJ.CatalysisSurveysfromA