新型“气体电池”装置:一边吸附二氧化碳和氮氧化物一边发电净化空气

一个研究团队提出了一种名为“气体捕获与发电器”(GCEG)的新型装置,能够在吸附大气中温室气体的同时输出电能。与传统只负责捕获和封存温室气体的技术不同,这一装置将被吸附的气体直接转化为可利用的电能。

该研究由纳米工程系张智秀教授领衔,并与亚洲大学的尹泰光教授、忠北国立大学的金汉瑟尔教授合作完成,相关成果已发表在期刊《能源与环境科学》上。

在全球加紧应对气候变化的背景下,碳捕获、利用与封存(CCUS)技术备受关注。但现有CCUS系统往往需要消耗大量能量来完成气体的捕集和后续处理。为突破这一瓶颈,研究团队提出了一种全新的能量转换思路:直接利用气体在电极表面被吸附时产生的物理化学能,将其转化为电能。

研究人员开发的GCEG装置采用不对称结构,由碳基电极和水凝胶材料构成。当氮氧化物(NOx)或二氧化碳(CO₂)等温室气体被吸附到装置中时,内部会发生电荷重新分布和离子迁移,从而在无需外部电源的情况下持续输出直流电(DC)。换句话说,大气污染物在这里既是被治理的对象,也是发电的“燃料”,实现了边净化空气边发电的效果。

这一技术有望应用于多种场景,例如自供电的环境监测传感器、无需电池的物联网设备,以及高排放工业设施周边的能量回收系统。在这些应用中,装置能够同时完成能量采集和减排任务。特别是当其与分布式能源系统结合时,有望进一步推动碳中和目标的实现。

张智秀教授表示:“我们的研究表明,温室气体不仅是需要控制的污染源,也可以被视为新的能源资源。下一步,我们希望将这一技术发展为一个环境平台,不仅帮助实现碳中和,还能额外产生能源。”


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录