科学家设计的新方案可以让碳捕集所需的能量将来自太阳

科学家设计的新方案可以让碳捕集所需的能量将来自太阳 在新工艺中，空气通过一种液体来捕捉二氧化碳。如果用光照射液体，温室气体就会再次释放并被收集起来。图片来源：苏黎世联邦理工学院因此，苏黎世联邦理工学院的研究人员正在开发一种利用光的新方法。通过这种方法，未来碳捕集所需的能量将来自太阳。在电化学能源系统教授玛丽亚-卢卡茨卡娅的领导下，科学家们正在利用这样一个事实：在酸性水液中，二氧化碳以二氧化碳的形式存在，但在碱性水液中，二氧化碳会反应生成碳酸盐，即碳酸盐。这种化学反应是可逆的。液体的酸性决定了它是含有二氧化碳还是碳酸盐。为了影响液体的酸性，研究人员在液体中加入了能对光产生反应的分子（称为光酸）。如果用光照射这种液体，这些分子就会使其呈酸性。而在黑暗中，它们又会恢复到原来的状态，使液体呈碱性。这就是 ETH 研究人员的方法的详细工作原理：研究人员在黑暗中将空气通过含有光酸的液体，从而从空气中分离出二氧化碳。由于这种液体呈碱性，二氧化碳会发生反应并形成碳酸盐。一旦液体中的盐分积累到一定程度，研究人员就用光照射液体。这使得液体呈酸性，碳酸盐转化为二氧化碳。二氧化碳从液体中冒出，就像在可乐瓶中一样，可以收集到储气罐中。当液体中几乎不剩任何二氧化碳时，研究人员关闭光源，循环重新开始，液体就可以捕获二氧化碳了。"然而，在实践中出现了一个问题：所使用的光酸在水中并不稳定。"卢卡茨卡娅研究小组的博士生、本研究的第一作者安娜-德弗里斯（Anna de Vries）说："在最早的实验过程中，我们发现分子在一天后就会分解。"于是，卢卡茨卡娅、德弗里斯和他们的同事分析了分子的衰变。他们不是在水中，而是在水和有机溶剂的混合物中进行反应，从而解决了这个问题。科学家们通过实验室实验确定了两种液体的最佳比例，并通过巴黎索邦大学研究人员的模型计算解释了他们的发现。首先，这种混合物能让光酸分子在溶液中保持稳定近一个月。另一方面，它确保了光可以根据需要在酸性和碱性溶液之间来回切换。如果研究人员使用的有机溶剂不含水，反应将是不可逆的。其他碳捕获过程也是循环往复的。一种成熟的方法是使用过滤器在环境温度下收集二氧化碳分子。为了随后从过滤器中清除二氧化碳，必须将过滤器加热到约 100摄氏度。然而，加热和冷却都是高能耗的：它们占过滤器方法所需能源的大部分。Lukatskaya说："相比之下，我们的工艺不需要任何加热或冷却，因此所需的能源要少得多。不仅如此，ETH 研究人员的新方法还可能仅靠阳光就能工作。我们系统的另一个有趣之处在于，我们可以在几秒钟内从碱性变为酸性，并在几分钟内恢复到碱性。这让我们可以比温度驱动系统更快地在碳捕获和碳释放之间切换。"通过这项研究，研究人员表明，光酸可以在实验室中用于捕获二氧化碳。下一步，他们将进一步提高光酸分子的稳定性，使其走向市场。他们还需要研究整个过程的参数，以进一步优化该过程。参考文献：《溶解调谐光酸作为二氧化碳捕获和释放的稳定光驱动 pH 开关》，作者：Anna de Vries、Kateryna Goloviznina、Manuel Reiter、Mathieu Salanne 和 Maria R. Lukatskaya，2023 年 12 月 20 日，《材料化学》。DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c02435编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

大气中二氧化碳的月平均浓度创下有记录以来的最大增幅

大气中二氧化碳的月平均浓度创下有记录以来的最大增幅 "基林曲线"是科学家查尔斯-戴维-基林（Charles David Keeling）设想的地球大气中二氧化碳（CO2）累积情况的图示。基林曲线所显示的数据是基于夏威夷岛莫纳罗亚天文台从 1958 年至今的连续测量结果。据加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所二氧化碳项目主任、"基林曲线"原创者之子拉尔夫-基林（Ralph Keeling）称，每年 4.7ppm 的升幅是有记录以来二氧化碳浓度的最大增幅。基林说，我们"不断刷新"二氧化碳上升速度的记录，而造成这一不可否认现象的最终原因是全球化石燃料消耗量的持续增长。虽然二氧化碳浓度持续上升，但新记录的部分原因是厄尔尼诺季节的结束。厄尔尼诺是一种众所周知的全球气候现象，由热带太平洋上的风和海面温度引起。温度的变化没有规律可循，但确实有一定的周期性。二氧化碳浓度受厄尔尼诺现象的影响；上一次温室气体增长速度最快是在 2016 年厄尔尼诺季节结束时。在化石燃料排放造成的二氧化碳增长之外，自然现象造成的二氧化碳水平上升也在增加自己的温室效应份额。美国国家海洋和大气管理局去年 6 月宣布，全球二氧化碳浓度上升到 421ppm，与工业化前相比增加了 50%。更新后的基林曲线使二氧化碳浓度达到 426ppm，这是数百万年来的最高记录。在人类文明的前 6000 年，二氧化碳水平稳定在 280ppm 左右。现代人类活动通过燃烧化石燃料大大增加了温室气体排放量，进而导致洪水、致命热浪、干旱、野火等灾难性事件增多。最近的研究表明，当大气中的二氧化碳浓度与我们现在所处的水平相同时，也就是大约 1400 万年前，世界遭受了威胁人类文明的气候变化后果。在最近一次厄尔尼诺现象激增之后，科学家们现在预计二氧化碳浓度将恢复到每年增加 2-3ppm 的标准水平。基林说，这一点也不让人放心，因为我们仍然需要通过减少温室气体排放来稳定气候系统。 ... PC版： 手机版：

中国将建立电力二氧化碳排放因子常态化发布机制

中国将建立电力二氧化碳排放因子常态化发布机制 中国生态环境部、国家统计局发布公告称，将建立电力二氧化碳排放因子常态化发布机制，并拟于2024年尽早发布2022年电力二氧化碳排放因子。 根据《人民日报》星期二（4月16日）报道，中国生态环境部、国家统计局发布《关于发布2021年电力二氧化碳排放因子的公告》。 此次发布的2021年电力二氧化碳排放因子，分为三种口径，包括2021年全国、区域及省级电力平均二氧化碳排放因子，2021年全国电力平均二氧化碳排放因子(不包括市场化交易的非化石能源电量)和2021年全国化石能源电力二氧化碳排放因子。 据介绍，电力二氧化碳排放因子是核算电力消费二氧化碳排放量的重要基础参数。本次发布的电力二氧化碳排放因子可供不同主体核算电力消费的二氧化碳排放量时参考使用，是落实《关于加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案》中“统筹推进排放因子测算”要求的重要举措，为碳排放核算提供基础数据支撑。 公告说，下一步，生态环境部、国家统计局将建立电力二氧化碳排放因子常态化发布机制。根据基础数据更新情况，拟于2024年尽早发布2022年电力二氧化碳排放因子。 2024年4月16日 8:16 PM

【下单就消除二氧化碳，这或许是全世界最可持续的礼物】随着圣诞临近，瑞士公司 Climeworks 推出了三种面额不同的「二氧化碳

【下单就消除二氧化碳，这或许是全世界最可持续的礼物】随着圣诞临近，瑞士公司 Climeworks 推出了三种面额不同的「二氧化碳消除券」作为礼物。当你买下其中一张给你的朋友，你的朋友会收到电子贺卡，而 Climeworks 会以这位朋友的名义，消除规定的二氧化碳数量。 #抽屉IT

新研究发现海洋转换断层是重要的、被低估的碳汇

新研究发现海洋转换断层是重要的、被低估的碳汇 新的研究发现，海洋转换断层是重要的、以前被低估的二氧化碳汇对现有的地球地质碳循环概念提出了挑战。这项研究强调了自然地质排放在塑造地球气候历史中的关键作用，并强调了在应对当代气候变化的背景下深入了解这些过程的必要性。上图为改变的地幔岩石切片。图片来源：Solvin Zankl构造断裂是构造板块相互移动的地方，是地球上三大板块边界之一，全球长度约为 4.8 万公里，其他板块边界分别是全球洋中脊系统（约 6.5 万公里）和俯冲带（约 5.5 万公里）。几十年来，人们一直在研究洋中脊和俯冲带的碳循环。相比之下，科学家们对海洋转换断层中的二氧化碳关注相对较少，在相当长的一段时间里，转换断层被认为是"有点无聊"的地方，因为那里的岩浆活动很少。"克莱因说："我们现在拼凑起来的结果是，沿着这些海洋转换断层暴露出来的地幔岩石可能是一个巨大的二氧化碳汇。"地幔的部分融化释放出二氧化碳，这些气体碳夹杂在热液中，与靠近海底的地幔发生反应，并在那里被捕获。首席科学家弗里德-克莱因（Frieder Klein）和"深海漫游者"号领航员艾伦-斯考特在探索水下碳酸盐平台。图片来源：Novus Select《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的一项新的期刊研究报告的第一作者克莱因说："这是地质碳循环中以前不为人知的一部分。由于在以前对全球二氧化碳地质通量的估算中没有考虑到转换断层，因此岩浆二氧化碳向改变了的洋幔和海水的质量转移可能比以前想象的要大。"地质排放与气候克莱因说："与人为二氧化碳（或人类驱动的二氧化碳）相比，转换断层排放的二氧化碳量可以忽略不计。然而，从地质时间尺度来看，在人类排放如此多的二氧化碳之前，地球地幔（包括转换断层）的地质排放是地球气候的主要驱动力。"正如论文所述，据估计，全球人为二氧化碳排放量 约为每年 36 千兆吨（Gt），这使大气和水圈的平均地质排放量（每年 0.26 千兆吨）相形见绌。然而，在地质时间尺度上，来自地球地幔的二氧化碳排放量在调节地球气候和宜居性以及包括海洋、大气层和岩石圈在内的地表储层中的碳浓度方面发挥了关键作用，当然，这是在人类活动燃烧化石燃料之前。通过地质研究了解气候变化"为了充分了解现代人类造成的气候变化，我们需要了解地球深层过去的自然气候波动，这与地球自然碳循环的扰动息息相关。我们的工作提供了有关地球地幔和海洋/大气系统之间碳长时间尺度通量的见解，"该研究的合著者、佛蒙特州本宁顿学院教师蒂姆-施罗德（Tim Schroeder）说。"数百万年来，这种碳通量的巨大变化导致地球气候变得比现在温暖或寒冷得多。"为了更好地了解地幔和海洋之间的碳循环，研究人员分析了圣保罗转换断层中"地幔橄榄岩矿物碳化过程中"皂石和其他含镁集合体的形成。认为该断层是富含二氧化碳的热液流体的通道，而橄榄岩的碳化则可能成为排放二氧化碳的巨大的汇。研究人员在论文中认为，"低度熔化会产生富含不相容元素、挥发物，特别是二氧化碳的熔体，而在大洋转换断层处存在橄榄岩，这两种因素结合在一起，为广泛的矿物碳化创造了有利条件"。这些岩石是在 2017 年对该地区进行巡航时使用载人车辆采集的。找到并分析这些岩石"简直是梦想成真"。克莱因说："我们在12年前就预测到了碳酸盐改变的洋幔岩的存在，但我们在任何地方都找不到它们。我们曾前往该群岛探索低温热液活动，但都以失败告终。令人难以置信的是，我们竟然能在一个转换断层中找到这些岩石，因为我们是在寻找其他东西时偶然发现它们的。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

更高的二氧化碳含量意味着病毒存活时间更长、感染范围更大

更高的二氧化碳含量意味着病毒存活时间更长、感染范围更大 图片显示电场将含有 COVID-19 病毒的液滴悬浮在空中。图片显示的是独特的 CELEBS 生物气溶胶装置中悬浮病毒液滴的俯视图，液滴直径约 2 厘米。"我们知道，SARS-CoV-2 和其他病毒一样，会通过我们呼吸的空气传播，"该研究的第一作者和共同通讯作者、该大学化学学院气溶胶科学高级助理研究员艾伦-哈德雷尔（Allen Haddrell）说。"但这项研究标志着我们在了解这种传播的确切方式和原因方面取得了巨大突破，而且关键的是，我们可以采取什么措施来阻止这种传播。"二氧化碳（CO2）是室内空间通风的良好指标，房间里的人数会影响二氧化碳的浓度。由于二氧化碳和呼吸道病毒都存在于呼出的空气中，因此将二氧化碳浓度作为病毒传播风险的替代指标是合理的。在这里，我们需要深入研究一下呼吸科学。呼出气体的高 pH 值（碱性）源自呼吸道分泌物。例如，唾液和肺液中的碳酸氢盐（一种碱性物质）含量较高。当碳酸氢盐蒸发成气态二氧化碳时，呼出气体中液滴的 pH 值会发生变化，但会受到相对湿度、液滴大小和环境二氧化碳浓度等因素的影响。由于 pH 值被认为是空气传播病毒传染性的一个驱动因素，研究人员探讨了环境二氧化碳浓度是否会影响空气传播病毒的稳定性（空气稳定性），进而影响其传播风险。在 COVID-19 大流行的背景下，二氧化碳监测仪被用来估算建筑物的通风量。正常室外空气中的二氧化碳含量约为百万分之 400；在通风良好的典型室内空间，二氧化碳浓度介于百万分之 400 到 1,000 之间。在通风不良、有人居住的空间，二氧化碳浓度可超过 2000 ppm，在较为拥挤的环境中，二氧化碳浓度可升至 5000 ppm 以上。通过改变空气中的二氧化碳浓度，使其介于百万分之 400 和 6500 之间，研究人员证实了二氧化碳浓度与空气传播病毒保持传染性时间长短之间的相关性。与典型的大气二氧化碳浓度（约 500 ppm）相比，二氧化碳浓度从 400 ppm 适度增加到 800 ppm（仍在通风良好的室内范围内），两分钟后所有 SARS-CoV-2 变体（Delta、Beta、Omicron）的病毒可吸入性都显著增加。在 800 ppm 和 6,500 ppm 之间，感染性没有差异。随着时间的推移，二氧化碳浓度的升高对 SARS-CoV-2 的感染性有很大影响。与正常空气相比，当二氧化碳浓度为 3000 ppm（与拥挤的房间相似）时，40 分钟后仍具有传染性的病毒数量约为正常空气的 10 倍。Haddrell说："这种关系揭示了为什么在某些条件下会发生超级传播事件。含有SARS-CoV-2病毒的呼出液滴的pH值较高，这可能是导致传染性丧失的主要原因。二氧化碳与飞沫作用时表现为酸性。这导致液滴的 pH 值降至较低的碱性，导致其中的病毒灭活速度减慢。"值得庆幸的是，研究人员提出的降低传染性的建议非常简单。Haddrell说："这就是为什么开窗是一种有效的缓解策略，因为它既能从物理上将病毒排出房间，又能使气溶胶液滴本身对病毒的毒性更强。"鉴于全球都在关注减少大气中的二氧化碳，而气候科学家预测二氧化碳在未来几十年将上升到550 ppm 以上，研究人员表示，他们的发现具有更广泛的意义。"因此，这些发现不仅对我们了解呼吸道病毒的传播，而且对我们环境的变化如何可能加剧未来大流行病的可能性，都具有更广泛的意义。我们的研究数据表明，大气中二氧化碳含量的上升可能会延长其他呼吸道病毒在空气中保持传染性的时间，从而增加它们的传播能力。"这项研究发表在《自然通讯》杂志上。 ... PC版： 手机版：