吸收二氧化碳纳米晶体的结构图

凯斯的二氧化碳吸收系统

吸收二氧化碳的离子交换膜

    现在全球气候变暖已经成为众所周知的事情了，各国提出的基本解决方案都是节能减排。然而，即使现在不增加二氧化碳的排放量，大气中包括二氧化碳在内的温室气体已经超标了。因此，一些科学家正在主动想办法，设法减少大气中已经多余的二氧化碳。除了我们常见的植树造林来减少二氧化碳的方法外，一些科学家已经制造一些可以主动吸收二氧化碳的机器。
    
    二氧化碳吸收机可以拯救地球
    
    要有效地减少大气中的二氧化碳，一个是减少排放，另外一个是增加吸收。因此，尽快发明一种有效的机器设备，从而实现吸收或转移大气中部分二氧化碳，就成为不少研究人员的研究方向。甚至有人认为：“这是一种可以拯救地球的技术。”2007年年初，英国维珍集团董事长理查德·布兰森宣称，他将拿出2500万美元作为奖金，奖励以节约手段从大气中清除二氧化碳的任何发明，以此来对付全球变暖的趋势。这个奖项要求获奖的成果不但具有技术上的可行性，还要具有商业上的可行性。也就是说，新的技术要在国际碳排放交易中有利可图。
    
    利用化学反应吸收二氧化碳
    
    如果利用化学反应来吸收二氧化碳，具有初中文化程度的人都会想到用碱性物质来吸收，比如石灰、烧碱和苏打。不要以为大家都知道的东西就没有开发价值，加拿大卡尔加里大学的环境科学家大卫·凯斯就利用大家都知道的化学反应发明了一种二氧化碳吸收机。这个吸收机的主体是一个5米高的竖塔，其中有一个气泵来吸收空气。竖塔中的喷淋装置不断向泵入的空气喷洒雾状的烧碱溶液，它能吸收二氧化碳气体。这一方案需要在世界各地安装数百万个高塔，每一个直径都需数百米，高度也超过100米。有人对此提出质疑，因为建设如此巨大的装置需要一笔巨大花费。把所有费用考虑在内，每吸收一吨二氧化碳，需要花费将近100美元，比目前电厂用烟囱搜集二氧化碳每吨的成本高出60美元。
    
    利用薄膜捕捉二氧化碳分子
    
    美国亚利桑那州图森市的全球研究技术公司开发出一种薄膜滤气机，他们认为这个方案比凯斯的方案更有效。按照该公司总裁艾伦怀特的说法，一个10平方米的滤气机每年可吸收1000吨二氧化碳。照此规模，100万个这样的装置每年就能吸收10亿吨的二氧化碳，能够有效地减少大气中二氧化碳的含量。而且，该公司深信，当他们大规模推广应用这种新装置时，也会导致价格下降。这个公司采用的技术是美国哥伦比亚大学的克劳斯·莱克纳教授开发的。二氧化碳滤气机也是一个塔状装置，其主体是安装在一些金属板上的离子交换薄膜。吸收在薄膜上的二氧化碳分子还可以进入二氧化碳再生器，用于培育海藻或制造化肥。然而，莱克纳的这项发明也引来不少争议，有人认为，这种机器造价太高；有人认为，这些滤气机在吸收温室气体的同时也将消耗大量能源。
    
    捕获二氧化碳的纳米晶体
    
    最近，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员奥马尔·亚赫吉等人研制出一种神奇的纳米晶体，它们能够“捕获”体积是自身大约80倍的二氧化碳。这种纳米晶体只吸收二氧化碳分子，并把它们压缩在晶体内，而将其他气体分子“拒之门外”。这种特殊晶体的问世，将会使得二氧化碳吸收机器的研究再上一个新的台阶。研究人员表示，不同结构的纳米晶体可以选择性吸收不同的分子，而且吸收效率很高。这样的纳米技术不仅可以用于吸收二氧化碳，而且有更广泛的技术，比如用于制造军用防毒面具和氢能源汽车。