為了保護環(huán)境，減少二氧化碳排放，人類想出了各種各樣的方法。今天金通小編就為大家介紹一下二氧化碳氣體的捕捉方法。二氧化碳的捕捉目前算是成熟的科技，接著壓縮應(yīng)不困難，但是透過船只或管線輸送，儲存到地底下廢棄的油田和天然氣礦場或含鹽層(saline formation)，仍需評估和發(fā)展。這乃是權(quán)宜之計，只是成熟的低碳科技發(fā)展成型前的過渡作法。即便如此，離商業(yè)化仍有距離，現(xiàn)在仍未見這種大型的回收與儲存設(shè)施。以下簡單介紹幾種與化學(xué)有關(guān)的作法。

燃燒后捕捉法

燃燒之后產(chǎn)生的廢氣(或稱煙道氣；flue gas)不是只有二氧化碳，還包括氮氣、氧氣和水蒸氣等等，因此需要將之分離，常見的作法是利用胺類的化合物做為溶劑來吸收二氧化碳，之后透過加熱釋放出來，如此所得到的二氧化碳已經(jīng)夠純，不需再處理而可直接儲存。但這個作法是需要耗費能量的，目前大約要花掉發(fā)電廠25%的能量，因此仍無大型商轉(zhuǎn)設(shè)施。其它的作法包括利用薄膜的科技進行氣體的分離，或者是使用固體的吸附劑，這些都需要新材料的開發(fā)，仍在研究階段。另有一具潛力的新技術(shù)，使用化學(xué)循環(huán)法(chemical looping)，如圖二所示，先使用金屬粉末顆粒與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生金屬的氧化物，再將金屬的氧化物通入燃燒室，此時煤炭與之進行反應(yīng)，碳被氧化產(chǎn)生二氧化碳，金屬氧化物則被還原變回金屬，不但產(chǎn)生的二氧化碳很純，得到的金屬還可循環(huán)使用。這個方法避開通入空氣或是純的氧氣，間接的利用金屬氧化物來提供氧，也就避開氣體純化的問題。若是使用石油或天然氣，產(chǎn)生的水蒸氣要分離不會困難。不過這個方法牽涉到固體金屬以及金屬氧化物摩擦反應(yīng)腔體和輸送管道造成的損害問題，仍須工程師的設(shè)計來克服?；瘜W(xué)循環(huán)法利用金屬先與空氣中的氧反應(yīng)成其氧化物，再將金屬的氧化物通入燃燒室，與煤炭進行氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生純的二氧化碳以及可再循環(huán)使用的還原態(tài)金屬。

燃燒前捕捉法

這種方法是先將煤炭進行不完全燃燒，產(chǎn)生一氧化碳和氫氣(稱為水煤氣)，接著通入水蒸氣與一氧化碳進行水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)(water-gas shift reaction；)，產(chǎn)生氫氣和二氧化碳，透過吸附移除二氧化碳，剩下的氫氣則做為燃料。此法面臨的課題，包括二氧化碳的分離，降低此法耗費的能量，以及設(shè)計適用氫氣做為燃料的機具，這些都仍須研發(fā)。


燃氧捕捉法(oxyfuel capture)

此法基本上需要用純的氧氣與石油或天然氣進行燃燒，產(chǎn)生的煙道氣因仍含有過多的氧氣，會循環(huán)使用，好處是最終只會產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣。然而制造純的氧氣是很耗能的，爐具的設(shè)計也仍須改進。