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雖然可再生能源的使用正在增加，但煤和天然氣仍然占能源供應的大部分。即使有污染控制，燃燒這些化石燃料的能量也會向大氣中釋放大量的二氧化碳-僅現在，煤炭和天然氣就產生了1713萬公噸的二氧化碳，占2017年電力部門排放的所有二氧化碳的98%。1為了減輕這些影響，研究人員正在尋找可靠的方法來捕獲電廠廢氣中的二氧化碳。
匹茲堡大學和勞倫斯利弗莫爾實驗室(LLNL)領導的這項研究使用了微膠囊技術，可以使燃燒后的碳捕獲更便宜、更安全、更有效。
彼得斯旺森工程學院機械工程助理教授凱瑟琳霍恩博斯特爾說：“我們的方法與發電廠傳統的二氧化碳捕獲方法完全不同。“我們不是將化學溶劑流入塔中(比如瀑布中的水)，而是將溶劑裝入微小的微膠囊中。”
類似于在藥丸中包含液體藥物，微囊化是一種液體被固體包衣包圍的過程。
“在我們提出的碳捕獲反應器設計中，我們將一堆微膠囊放入一個容器中，這樣電廠的廢氣就可以通過它，”霍恩博斯特爾說。“傳統反應堆需要大量熱量，這意味著工廠運營成本更高。我們的設計結構更小，運行所需的電力更少，因此降低了成本。”
傳統設計還使用昂貴且苛刻的胺溶劑，并且可能對環境有害。Hornbostel和她在LLNL的合作者創造的微膠囊設計使用了一種由普通家庭用品制成的解決方案。
“我們使用水溶性小蘇打作為我們的溶劑，”Hornbostel說。“它比傳統溶劑更便宜、更環保、更豐富。當你談論在數百個發電廠安裝20米或更寬的反應堆時，成本和豐度是關鍵因素。”
Hornbostel解釋說，微膠囊的小尺寸使得溶劑在給定體積下具有大的表面積。這種高表面積使得溶劑吸收二氧化碳更快，這意味著可以使用吸收較慢的溶劑。“這是一個好消息，”霍恩博斯特爾說，“因為它可以提供更便宜的溶劑，如小蘇打溶液，并有機會與更昂貴和腐蝕性更強的溶劑競爭。”
“我們提出的微膠囊技術和設計對于燃燒后的碳捕獲來說很有希望，因為它們有助于使慢反應溶劑更加有效，”Hornbostel說。“我們相信，溶劑成本的降低，以及更小的結構和更低的運營成本，可能有助于煤炭和天然氣發電廠在不損害環境的情況下長期保持利潤。
