據物理學家組織網（wǎng）近日報（bào）道，最近，英國利茲大學工程係科學家利用同步加速器的鑽石光源，從納米尺度水平對氧化鈣基的二氧化（huà）碳吸收劑（jì）進行了能效分析，解釋了吸收過程中的關鍵機製，有望提高現有方法的效率，帶來一種可大規模使用且經濟高效的碳捕獲和存儲方法。相關（guān）論文發表在最近出版的《能（néng）源與環境科學》雜誌上。

      全球變暖引起人們越（yuè）來越多（duō）的關注（zhù），各國都在想辦法減少（shǎo）二氧化碳（tàn）排放。發電廠煙囪裏排出的氣體中含有大量二氧化碳，要過濾這些二氧化碳實現（xiàn）碳捕獲，現有吸收技術主要包括兩種方法：一種是（shì）後燃燒，另一種是預燃燒。前者是在被加熱之前，通過溶劑吸收二氧化碳放出（chū）水蒸（zhēng）氣；後者是（shì）在化石燃料燃燒之前就通過（guò）催化劑接觸轉爐除去（qù）二氧化碳，由此燃燒後的（de）二氧化碳就（jiù）很少。這兩種方法能將發電廠的碳排放減少（shǎo）80%?90%。

      氧（yǎng）化鈣基吸收劑廣泛用於這（zhè）兩種碳捕（bǔ）獲（huò）技術中。它們量大成本低、吸收力強（qiáng）、反（fǎn）應（yīng）迅速。溫度範（fàn）圍在400℃?800℃時，它們能迅速捕獲二氧（yǎng）化碳形成碳酸鈣，以後（hòu）還可以放出二氧化碳循環使（shǐ）用（yòng），二氧化碳可壓縮存（cún）儲。然（rán）而，經過多次碳捕獲和再生循環後，由於燒結作用會使吸收劑表麵積減少，粉末聚集成固體塊，碳捕獲能力就會下降（jiàng）。通過水合作用能恢複它們的表麵積（jī），但其機械強度會降低。如果能克服強度和表麵積問題，氧化鈣基吸收劑就能成為一種可大規模應用的低成本（běn）碳捕獲劑。

      為此，研究（jiū）小組用鑽石光源的高分（fèn）辨率衍射光線進行（háng）了一（yī）係列實驗，從納米水平研究了氧（yǎng）化鈣基材料的碳捕獲和水合過程。該項目博士生羅傑?莫林德說：“利（lì）用鑽石同步（bù）加速器的高分辨率粉末衍射光（guāng）束，我們能確定氫氧化物的形狀（zhuàng）和大小（xiǎo）以及張力水平，得到這些衍生參數是理（lǐ）解燒結與（yǔ）瓦解機製的關鍵。傳統光源會造成峰值重（chóng）疊，無法做出這種分析（xī）。”

      研究人（rén）員發現，氧化鈣遇到空氣和水時（shí），由於氧化（huà）物和氫（qīng）氧化物的（de）原（yuán）子結構不同，容易形成一層（céng）氫氧化鈣的外（wài）殼，接觸麵會產生很（hěn）大的張力，使其破碎瓦解（jiě）成納米顆粒。該研究領導迪姆?柯明（míng）說：“由此我們也了解了蒸汽中的氧化鈣捕獲（huò）/瓦解能力為何會增強。下一步是開發出一種改進吸（xī）收劑的方法，把同樣技術用於其他係統。”