全天候太陽光驅(qū)CO2資源化利用研究獲進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，人類活動(dòng)，特別是化石燃料的使用，導(dǎo)致大氣中的二氧化碳?xì)怏w濃度不斷上升，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)不僅影響了自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對(duì)人類的生存也產(chǎn)生了巨大的威脅。
2020年9月，第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，中國(guó)宣布力爭(zhēng) 2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取 2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。“雙碳”戰(zhàn)略倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐，有利于引導(dǎo)綠色技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目，努力兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型同步進(jìn)行。
近幾年眾多行業(yè)都在尋找雙碳解決之策，其中對(duì)于二氧化碳的捕集和利用是最重要的部分。二氧化碳利用(CO2 Utilization)是指生產(chǎn)性利用人為產(chǎn)生的CO2，以制造建筑材料、合成燃料或化學(xué)品等增值產(chǎn)品。
發(fā)展CO2資源化利用技術(shù)，可為我國(guó)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供重要機(jī)遇。CO2的資源化轉(zhuǎn)化是典型的負(fù)熵過程，需要大量的能量投入，因此清潔可再生的太陽能是較為理想的能源來源。地表太陽輻照強(qiáng)度受晝夜更替和天氣影響，同時(shí)太陽光的供給與CO2的排放在時(shí)間上不同步，實(shí)現(xiàn)全天候后太陽光驅(qū)的CO2資源化是一大挑戰(zhàn)。
中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所空氣凈化新技術(shù)團(tuán)隊(duì)(AirPNT)聯(lián)合大氣物理研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，利用鎢基納米材料的變價(jià)電荷存儲(chǔ)機(jī)制，設(shè)計(jì)了Pt-WO3新型催化劑，通過模擬光和作用，解耦了太陽光能吸收與CO2催化轉(zhuǎn)化過程，實(shí)現(xiàn)了全天候太陽光驅(qū)CO2轉(zhuǎn)化。該工作開發(fā)出外場(chǎng)應(yīng)用示范裝置，證實(shí)了該CO2資源化新技術(shù)可有效應(yīng)對(duì)晝夜更替、短期天氣變化等影響。這一研究思路可突破全天候太陽光驅(qū)CO2資源化利用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
相關(guān)論文Sustainable all-weather CO2 utilization by mimicking natural photosynthesis in a single material 于近日發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review)上。
參考來源： 地球環(huán)境研究所
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