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虽然可再生能源的使用正在增加，但煤和天然气仍然占能源供应的大部分。即使有污染控制，燃烧这些化石燃料的能量也会向大气中释放大量的二氧化碳-仅现在，煤炭和天然气就产生了1713万公吨的二氧化碳，占2017年电力部门排放的所有二氧化碳的98%。1为了减轻这些影响，研究人员正在寻找可靠的方法来捕获电厂废气中的二氧化碳。
匹兹堡大学和劳伦斯利弗莫尔实验室(LLNL)领导的这项研究使用了微胶囊技术，可以使燃烧后的碳捕获更便宜、更安全、更有效。
彼得斯旺森工程学院机械工程助理教授凯瑟琳霍恩博斯特尔说：“我们的方法与发电厂传统的二氧化碳捕获方法完全不同。“我们不是将化学溶剂流入塔中(比如瀑布中的水)，而是将溶剂装入微小的微胶囊中。”
类似于在药丸中包含液体药物，微囊化是一种液体被固体包衣包围的过程。
“在我们提出的碳捕获反应器设计中，我们将一堆微胶囊放入一个容器中，这样电厂的废气就可以通过它，”霍恩博斯特尔说。“传统反应堆需要大量热量，这意味着工厂运营成本更高。我们的设计结构更小，运行所需的电力更少，因此降低了成本。”
传统设计还使用昂贵且苛刻的胺溶剂，并且可能对环境有害。Hornbostel和她在LLNL的合作者创造的微胶囊设计使用了一种由普通家庭用品制成的解决方案。
“我们使用水溶性小苏打作为我们的溶剂，”Hornbostel说。“它比传统溶剂更便宜、更环保、更丰富。当你谈论在数百个发电厂安装20米或更宽的反应堆时，成本和丰度是关键因素。”
Hornbostel解释说，微胶囊的小尺寸使得溶剂在给定体积下具有大的表面积。这种高表面积使得溶剂吸收二氧化碳更快，这意味着可以使用吸收较慢的溶剂。“这是一个好消息，”霍恩博斯特尔说，“因为它可以提供更便宜的溶剂，如小苏打溶液，并有机会与更昂贵和腐蚀性更强的溶剂竞争。”
“我们提出的微胶囊技术和设计对于燃烧后的碳捕获来说很有希望，因为它们有助于使慢反应溶剂更加有效，”Hornbostel说。“我们相信，溶剂成本的降低，以及更小的结构和更低的运营成本，可能有助于煤炭和天然气发电厂在不损害环境的情况下长期保持利润。
