​应对气候变化的技术：用碳可见光去除二氧化碳

应对气候变化的新材料是光催化材料，它可以利用自然光分解二氧化碳。

在我们减少二氧化碳排放以遵守《巴黎协定》的同时，另一种选择是开发基于去除现有二氧化碳的气候变化技术。有许多策略，从二氧化碳矿化到使用绿色氢，即由可再生能源生产。

应对气候变化的主要战略和技术

目前，这些是一些用于减缓全球变暖的技术：

1.可再生能源

2.生态再生

3.大气二氧化碳捕获

4.生物燃料

5.海洋碱化

可以看出，大量的努力集中在使用替代能源和二氧化碳捕获方法上。二氧化碳捕获可以通过两种方式进行。首先，通过直接手段，例如矿化等工业过程或用碱化技术干预海洋。海洋正在酸化，因此使用氢氧化钙等碱性化合物可以扭转这一趋势并提高其吸收二氧化碳的能力。间接方法包括通过重新造林和促进生物多样性的再生农业来恢复生态系统和土壤。

最新的IPCC报告证实了全球变暖的人类起源以及控制气温上升的剩余时间很短，表明需要改变能源模型，尽管使用新技术解决方案来加速减少大气二氧化碳。

通过阳光去除二氧化碳

应对气候变化的最新技术之一来自光催化剂领域。目标不是采用二氧化碳捕获等方法，而是分解现有气体或将其转化为其他产品，无论是燃料还是肥料。

光催化剂已被研究多年，但它们的低效率使其无法作为二氧化碳减排的大规模替代品。幸运的是，这项应对气候变化的技术现在有了新材料，如MOF或纳米技术，这可能使其成为经济脱碳的主要竞争者。

将二氧化碳分解成碳和氧

在日本名古屋工业大学，他们正在探索一种比迄今为止已知的用于去除二氧化碳的光催化剂更有效的光催化剂。

他们的研究发表在科学杂志《自然》上，重点关注碘酸银的使用。到目前为止，这种材料需要的能量比可见光产生的能量多得多，可见光构成了太阳辐射的大部分。尽管已尝试将其与碘化银结合以提高其效率，但工业生产过程仍然不可行。

日本科学家提出的解决方案是将碳纳米管与上述两种化合物一起使用。在实验室实验中，光催化剂能够将二氧化碳转化为一氧化碳。

新复合材料的生产具有可扩展性，据其发明者称，可以减少工业排放和大气二氧化碳，仅使用可再生能源，如阳光。谁知道未来的建筑是否会涂上一层能够“吞噬”温室气体的油漆。

将二氧化碳转化为燃料

光催化剂的另一个应用是它们在燃料生产中的应用。在这种情况下，它将是甲烷气体。正如开发人员指出的那样，从本质上讲，用于处理二氧化碳的光催化剂复制了光合作用过程。

该项目由香港大学牵头，使用了MOFs，即金属有机材料。迄今为止在该领域进行的实验使用氧化铜，这在工业可扩展性和快速环境退化方面提出了挑战。因此，研究人员应用了一种MOF涂层，能够以稳定的方式将二氧化碳转化为甲烷，并将该过程的效率提高一倍。

甲烷被认为是一种绿色燃料，因此未来工业可以通过使用其二氧化碳排放来满足其部分能源需求。这将是所谓循环经济的另一个例子，它在生产和消费链中寻求零浪费。

简而言之，光触媒是一项有前途的应对气候变化的技术。它们甚至可能在生产绿色氢（未来的可再生能源之一）方面发挥关键作用。