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科技日報訊 （記者張佳欣）據(jù)最新一期《自然·能源》雜志報道，來自英國和新西蘭的國際研究團隊開發(fā)出一種新型膜技術，能夠有效利用濕度差捕獲二氧化碳（CO₂）。這種直接空氣捕獲技術為實現(xiàn)氣候目標提供了極具前景的解決方案。

分離過程深刻影響著現(xiàn)代生活的方方面面。從人們吃的食物、藥物，到汽車中的燃料或電池，人們使用的大多數(shù)產(chǎn)品都經(jīng)過了多個分離過程。在邁向循環(huán)經(jīng)濟的世界中，直接從空氣捕獲某種成分的分離技術將變得更加關鍵，被認為是“改變世界的化學分離技術”之一。但是，由于CO₂在空氣中的濃度較低，約為0.04%，因此從空氣中分離CO₂非常具有挑戰(zhàn)性。

研究人員表示，CO₂分離困難主要有兩個原因：一是濃度低導致與CO₂發(fā)生化學反應的速度非常慢，二是CO₂濃縮需要消耗大量能量。

此次，研究團隊通過新型膜技術解決了這兩個難題。他們測試了一種CO₂滲透膜，并使膜具有不同的濕度。當膜輸出側(cè)的濕度較高時，膜自發(fā)地將CO₂泵入輸出流中。這種膜能利用自然的濕度差異作為從空氣中泵出CO₂的動力；同時，水的存在還加快了CO₂通過膜的傳輸速度，解決了動力學難題。

借助X射線微計算機斷層掃描技術，研究人員能夠精確地觀測到膜的結(jié)構細節(jié)，進而將這種膜與其他幾種先進膜的性能進行比較。此外，他們還在分子尺度上模擬膜中發(fā)生的過程，確定了膜內(nèi)獨特的“載體”，這種載體可同時傳輸CO₂和水。

研究人員表示，他們展示了第一種能夠從空氣中捕獲CO₂并提高其濃度的合成膜，并且無需熱量或壓力等傳統(tǒng)能量輸入。