英国新技术：从海水中吸附碳
2021年5月21日，普利茅斯海洋实验室（Plymouth Marine Laboratory，PML）在线发表了题为“通过海洋捕获二氧化碳的'香槟’技术”（Champagne' technology to capture carbon dioxide via theoceans）的文章，介绍了一种从海水中捕获碳，从而应对气候变化的新方法。这个过程类似于吸收碳酸饮料中的二氧化碳气泡，原理是利用自然过程和可再生能源从海水中去除碳，从而使海水从大气中吸收更多的二氧化碳。
该技术是在布鲁内尔大学(Brunel University)和企业合作伙伴tpgroup的资助下，由埃克塞特大学(University of Exeter)牵头，PML参与的联合项目SeaCURE的一部分。SeaCURE目前已经获得25万英镑的资助，用于开展由英国商业、能源及工业策略部负责的“净零创新组合方案”（Net Zero Innovation Portfolio）的初步研究。
研究人员表示，从大气中捕获碳的挑战在于，二氧化碳在大气中的比重只有0.1%左右，因此要提取有效的碳量，须在碳捕获设施中注入大量空气。这项新方法通过利用海洋表面大气与海洋之间二氧化碳交换的自然过程，避开了上述挑战。
SeaCURE技术能够暂时将海水酸度升高，从而有助于二氧化碳气泡溢出，产生浓度较高的二氧化碳用于实际需要及储存。二氧化碳被吸附之后的海水重返海洋，而海洋则继续从大气中吸收更多的二氧化碳。
SeaCURE小组将初步设计一个试验装置，用于每年至少去除100吨二氧化碳。除海水外，SeaCURE所需的唯一投入是电力，为此，研究团队将利用风能发电。PML方面表示，通过结合对海洋的认识与以可再生能源为燃料的可扩展工程手段，SeaCURE在支持英国的净零目标方面具备巨大潜力。
本文编译：中国科学院兰州文献情报中心 薛明媚，吴秀平
用于南极洲的太阳能氢：热耦合方法的优点
当海德堡大学的环境物理学家基拉·雷菲尔德(Kira Rehfeld)访问南极洲进行研究时，那里强烈的光线让她印象深刻。从而启发她进一步探索这种太阳辐射是否可以用来为研究基础设施提供能源。到目前为止，这些偏远地区的发电机、发动机和加热器大多是由轮船运送的化石燃料提供动力，比如石油或汽油，这导致了全球变暖。除了高昂的经济成本外，即使是最小的泄漏造成的污染也是威胁特别敏感的生态系统的一个主要问题。然而，化石燃料可以被氢取代，氢是一种多用途的能量介质，而且能够在低温下极好地存储。因此，研究人员的想法是，在南极的夏季，通过电解将水分解成氢和氧，利用太阳能组件在现场生产气候中性的氢。他们申请了资金，以研究在零度以下的温度下是否可以利用阳光产生氢气，以及哪种方法最适合。低温会大大降低电解效率，尽管低温实际上会提高大多数太阳能组件的效率。研究人员现在已经对两种不同的方法进行了实证比较:一种传统的设置，其中光伏模块在热和物理上与电解槽分离；以及一种新的、热耦合设置，其中光伏模块与电解槽的壁紧密接触，促进热扩散。
为了模拟南极的情况，他们在冰柜门上开了一个洞，安装了一个石英窗，用模拟阳光照亮了冰柜的内部，并在电解容器中注入30%的硫酸(也被称为电池酸)，然后建立实验单元格，并进行一系列的测量。在操作期间，很明显带有热耦合光伏组件的电池产生了较多的氢，因为被照明的光伏组件将其余热直接传递给电解器。
结果，电解质的温度在光照下从-20℃上升到13.5℃。研究结果表明，热耦合系统比热解耦系统具有更高的效率。然而，这些优势能否在经济上得到利用，还有待观察。因此，在下一阶段，研究人员想要在现实条件下测试原型。不仅在南极，而且在世界上其他极端寒冷和人口稀少的地区，当地产生的太阳能氢可以成为替代化石燃料和消除对环境造成的污染危险和二氧化碳排放的一种选择。这可能包括阿尔卑斯山脉、加拿大和阿拉斯加、安第斯山脉和喜马拉雅山脉等其他山区。本文编译：中国科学院海洋研究所图书馆 杨皓月；王琳
