圖形摘要。信用: ACS ES&T工程 (2025)。二:10.1021/acsestengg.5c00276

流過我們排水管的水淨化過程,廁所可以大大提高附近水道中二氧化碳的水平。約翰·霍普金斯大學(John Hopkins University)的兩位科學家通過通過使用電流發射化學反應的過程來發射廢水焦處理,從而找到了一種創新的方式來降低這種普通溫室氣體的水平。

這個世界的第一個電化學演示2 從發表的加工廢水中刪除 美國化學學會ES&T工程他指出,在脫碳水基礎設施中邁出了一大步。

僅在美國,每天處理225億加侖的廢水。研究人員說,這種方法的廣泛採用可以防止多達1200萬噸2 每年排放量 – 約佔整體排放的28%。

“我們需要從大氣中去除溫室氣,最簡單的去除是2 因為它是最集中的,”生態健康與工程系副教授Ruggero Rossi的合著者說,這是彭博公共衛生學校和Uiting工程學校共享的。

人們說:“讓我們建造一種捕獲CO的植物2 從空中。讓我們建造捕獲CO的植物2 來自海洋。但是現在沒有基礎架構。在您看到這些植物的哪一種之前,撞倒了Co2 集中精力在大氣中,這將是很多時間和很多錢。這是一種使用我們已經擁有的東西的方法。透明

用電捕獲碳

為了解決這個問題,羅西(Rossi)和環境工程領域的研究生納基·元(Nakyeng Yun)的合著者,開發並測試了一種電化學細胞到本質,這是一種使用電力來改變酸度或pH,水,水的設備。

將細胞放置在水淨化週期的末端,將水釋放到環境中。目的是捕獲碳在逃脫氣氛之前捕獲碳。

該細胞通過,在水通過時會在水中產生一個pH梯度。這種化學轉移轉化了碳酸氫鹽離子 – 自然存在於水中的溶解碳的形狀 – 以兩種興奮的形式:CO2 氣體和固體碳酸鹽,例如碳酸鈣,穩定,粉筆化合物。然後可以去除兩種形式並隔離。

研究人員使用來自美國四個處理設施的廢水樣品對此方法進行了測試,每種處理設施都有各種水化學化合物。

同類策略的第一個

團隊成員確定了關鍵因素,例如碳含量的電導率和溶解,這些因素會影響性能並優化與真實廢水合作的系統。

他們還表明,通過幾種調整,例如,可以在保持較低的能源使用水平的同時改善電極之間的流速或距離。

超過50個小時的連續工作證明了該系統是穩定的,儘管它需要隨機清潔以避免細胞內部的固體延伸。

俄羅斯說:“系統的純粹設置,我們能夠捕獲超過57%的溶解的無機碳-B,主要是在陽極中作為氣體,部分作為陰極中的碳酸鹽作為固體碳酸鹽。”

“我們已經達到了每公斤3.4千瓦時的能源要求的要求2將我們的方法與許多現代碳癲癇發作技術相提並論之後。透明

碳負的保存需要可再生能源

羅西(Rossi)和楊(Yun)承認,由於地理,季節甚至一天中的時間都可以改變未經處理的廢水的組成,因此碳捕獲細胞不是通用的解決方案。此外,由於細胞在操作過程中消耗能量,因此它們應從可再生能源的工作來實現碳排放量的純粹還原。

然而,研究人員認為,如果他們被大規模證明,他們的方法可能會成為全球清除策略的經濟有效和實用的補充,從而幫助城市減少其生態痕跡而不修改其現有水基礎設施。

羅西說:“對該概念的確認研究表明,在最佳環境的幫助下取回水的潛力,不僅清潔污染物免受廢物通量的清潔,而且還清除了溫室氣體的去除。”

更多信息:
Nakyeng Yun等。研究加工水在填海設施中的使用以捕獲和隔離二氧化碳, ACS ES&T工程 (2025)。 二:10.1021/acsestengg.5c00276

約翰·霍普金斯大學提供


引用:新的電化學工藝在2025年7月24日獲得(2025年7月24日)之前從加工廢水(2025年7月24日)中捕獲碳

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