提要：纽卡斯尔大学领导的研究人员率先发明了一种新型湿度驱动膜，可从空气中捕获二氧化碳，这是应对气候变化的关键一步。该膜的设计利用了自然湿度，降低了能耗并实现了可持续的碳捕获。

TUN大学国际网7月19日讯： 顶尖大学联盟的一项突破性创新有望彻底改变碳捕获领域，利用自然湿度差异以前所未有的效率和更低的能耗从空气中提取二氧化碳 (CO2)。这项创新有望为缓解气候变化做出重大贡献。

这种新型合成膜是纽卡斯尔大学研究人员与惠灵顿维多利亚大学、伦敦帝国理工学院、牛津大学、斯特拉斯克莱德大学和伦敦大学学院同事共同研发的创意。 研究发表在《自然能源》杂志上的一项研究解决了二氧化碳直接空气捕获（DAC）的巨大挑战，这是“改变世界的七种化学分离方法设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

“稀释分离过程是最难执行的分离过程，主要有两个原因。首先，由于浓度低，去除稀释成分的化学反应动力学（速度）非常慢。其次，浓缩稀释成分需要大量能源，”纽卡斯尔大学皇家工程院新兴技术主席、该研究的首席研究员 Ian Metcalfe 在一份声明中表示。 新闻发布.

这种创新膜利用自然产生的湿度差异作为驱动力，从而克服了这些过程通常伴随的巨大能源需求。此外，水的存在加速了二氧化碳通过膜的传输，解决了动力学挑战。

“直接空气捕获将成为未来能源系统的关键组成部分。它需要捕获移动、分布式二氧化碳排放源，而这些排放源无法通过其他方式轻易脱碳，”纽卡斯尔大学工程学院皇家工程院院士 Greg A. Mutch 补充道。

穆奇将这一过程比作面粉厂的水车，利用水的下坡输送将二氧化碳从空气中抽出。

这种膜在不同湿度条件下表现出良好的效果，当输出侧湿度较高时，膜会自动将二氧化碳泵入输出流。X 射线微型计算机断层扫描等先进技术被用来精确表征膜的结构。在分子尺度上，密度泛函理论计算确定了膜内运输二氧化碳和水的独特“载体”，确保它们有效释放和捕获。

梅特卡夫在新闻稿中称，这一努力是“多年来真正的团队努力”，凸显了现代科学突破的合作性质。这项工作得到了皇家工程院和工程与物理科学研究委员会的大力支持，强调了跨学科合作在应对全球挑战方面的重要性。

这项突破的意义远远超出了实验室范围。随着世界向循环经济迈进，像这样的直接空气捕获技术将在捕获难以脱碳的排放源方面发挥关键作用。这项创新不仅支持《巴黎协定》设定的 1.5 摄氏度等气候目标，还提供了一种可持续的方法来生产碳中性甚至碳负性的碳氢化合物产品。

研究人员的开创性工作为更节能、更具可扩展性的碳捕获解决方案铺平了道路，为应对气候变化带来了一线希望。