电力来自污染。
在快速暖化的世界里，寻找一种便宜的方式来吸取大气层中的温室气体，同时又能满足能源需求，可能是未来几个世纪，我们在地球继续生存的关键。
然而藉由开发一种在二氧化碳和空气溶液运作的可充电式电池，新的研究带领我们更进一步接近目标。
在过去，藉由将二氧化碳直接转换成燃料，例如乙醇，这些研究人员已经使用温室气体排放来产生能源，跳过需要由植物来做这种肮脏工作。
去年，劳伦斯利福摩尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一个小组提出不同的提案，建议将排放气体打进井底下1或2公里(3千到5千英尺)，迫使受热的水上升到地面上来，以提供地热能源。
但如果我们可以在生产电池中直接使用二氧化碳呢？这些研究人员在过去探索过这种可能性，但大多数从大气层过剩的二氧化碳来产生电力的计划是非常昂贵的，或是不会产生大量的电流。
来自宾州州立大学(Pennsylvania State University)的一个团队，认为他们的新发明终于抵制了这种污染趋势。
团队成员Christopher Gorski告诉科技新闻网站Phys.org的Lisa Zyga：“与现有的科技需要昂贵的催化剂材料和非常高的温度来将二氧化碳转化为有用的燃料相比，这项研究成果提供一种更简单的替代方法，从二氧化碳捕获能量。”
根据一种被称为液流电池(flow cell)的电池种类，结构在原则上是相当的简单。
想像两个容器被一种半孔隙膜(semi-porous membrane)分开。利用一种称为喷射(sparging)的过程，来自周遭的空气被溶解在水中，然后加入到其中一个容器。
第二个容器装有类似喷射过的水和纯二氧化碳混合。当溶解时，二氧化碳分裂成带正电荷的氢离子或简单的质子，以及碳酸氢盐(bicarbonate)，使得溶液的酸硷值(pH)降到7.7。
由于空气喷射溶液具有较高的9.4酸硷值，混合物在不同浓度的带电粒子中形成梯度(gradient)。
Kim et al./2017 American Chemical Society
大多数的分子不能流过分隔物，但是离子可以从一种溶液自由地移到另一种。结果，每个容器中的氧化锰电极经历过电压差，因而产生电流。
一旦耗尽，简单地透过切换流过每个电极的溶液，电池就能够充电。这些研究人员发现他们可以来回交换溶液超过50次，而且仍然保持相同的性能程度。
平均而言，液流电池产生0.82 W/m2的功率密度，比之前的努力高出将近2百倍。而且使用的材料也比较便宜。
我们应该指出，每平方公尺大约1瓦特并不是很大，和普通AA电池可以产生大致相同的功率一样小。
虽然使用其他混合物可以得到更好的结果，但它是一个有希望的概念验证。而且研究人员认为，进一步的调整应该会产生足够大的功率，使得它值得施工的成本。
调整这项科技来利用燃烧石化燃料产生的气体浓雾，会是另一个要克服的障碍。现在，这些溶液还是依赖纯二氧化碳和相对干净的空气。
但是考虑到成本的降低和功率的改善，像这样的技术提供给我们所需的踏脚石，潜在地应付气候变迁，同时还满足我们日益增加的电力需求。
这项研究发表在环境科学与科技通讯期刊(Environmental Science & Technology Letters)。
来源：ScienceAlert
来源：赞新闻编译 转载请注明作者、出处並保持完整。
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