第843章 移民火星的基础技术之一

    多孔液态dac二氧化碳捕集系统。
    这就是川海材料研究所最新突破的重大技术，也是樊鹏越为徐川准备的惊喜。
    看着眼前这台体型庞大的设备，徐川眼中带着饶有兴趣的神色，开口道：“给我介绍一下吧。”
    二氧化碳转变成氧气、淀粉、葡萄糖、汽油、石墨烯等材料并不是什么前沿技术。这些转换技术早在十几年前其实就已经有了完整的路线，并且在各国的实验室中实验成功了。
    当然，节能且高效率的转化技术依旧是难题。
    不过这并不是重点。
    这项技术的难题重点在于如何从大气中收集那占比少的可怜的二氧化碳。
    要实现脱碳社会，不仅是工厂等排放的高浓度二氧化碳，回收空气中低浓度的二氧化碳、即直接空气碳捕集也是关键。
    这才是最难的地方，他很好奇川海材料研究所这边是怎么做到的，效率又能做到一个怎样的地步。
    大师熊樊鹏越点点头，开口介绍道：“多孔液态dac二氧化碳捕集系统，一款集二氧化碳捕集与转化一体的装置。”
    “它采用了离子交换膜+异佛尔酮二胺相结合的技术，通过电力驱动，来捕集大气中的二氧化碳，在浓度为400ppm的空气，去除大气中二氧化碳的能力超过99%！”
    “也就是说，在目前的大气环境中，它对二氧化碳的过滤吸附能力高达99%以上，依据浓度不同，是市面上普通二氧化碳吸附技术或材料的二十倍-五十倍以上，哪怕是最优秀的胺材料，也只有它的五分之一到十分之一左右”
    听到这个解释，徐川有些讶异：“400ppm的浓度，吸附指数能达到99%？”
    这个数值，有点牛逼啊。
    不，可以说是牛逼极了。
    要知道常规的以离子交换膜等、化学溶剂等物质吸附效率一般都只有可怜的个位数，哪怕是性能优异的特定溶剂，其吸附效率一般也只有十几个地点而已。
    百分之九十九的吸附效率，而且还是在常规大气环境中。
    这个概念，哪怕是徐川，也不得不说一声‘厉害了！’
    身旁，樊师兄脸上堆满了笑意，开口说道：“不然怎么跟你说是惊喜呢？”
    说着，他走到眼前这台多孔液态dac二氧化碳捕集装备前，敲了敲用隔离网保护起来的内部离子交换膜材料，接着说道：
    “被异佛尔酮二胺吸收的二氧化碳可以与之相结合，形成片状的固体氨基甲酸材料，很容易地从原本的液体中去除。”
    “而它分离二氧化碳的方法也很简单，那就是将其加热到六十度以上，那么里面被吸附的二氧化碳则可以重新转换气态，这也会释放出原来的液体异佛尔酮二胺材料，重新进入系统循环使用。”
    “而且异佛尔酮二胺具有高耐久性，经过目前超过四十八个小时的实验后后，仍能以超过99%的效率持续吸收大气中二氧化碳，即使反复吸收和释放二氧化碳至少一百次之后，也没有观察到其性能下降，可以反复使用。”
    “至于分离出来的二氧化碳，后续可以以固体或气体的形式进行保存。在工业或化学过程中被储存或再利用。””
    “此外，它还可以连接上二氧化碳转化装置，可以直接在这套设备内部将其转变成淀粉、氧气、葡萄糖等物质。”
    “不过要将装换装置整体纳入多孔液态dac二氧化碳捕集装置中，我们需要将它造的比较大就是了。”
    “另外还有一个缺点则是，异佛尔酮二胺这种材料的价格不算便宜，按照目前的市价来算，大概要花费差不多两百块一千克。”
    “而一千克异佛尔酮二胺材料，按照最高吸附效率来算，只能铺设两平米左右的吸附面积，再大，吸附效率就会降低了。”
    “另外在吸收和释放的过程中，因为加热的原因，会极少量的损失一些异佛尔酮二胺材料，这些都算是缺点。”
    “不过我们正在想办法降低它的合成费用。”
    徐川点了点头，满意的说道：“已经很不错了。”
    碳捕获和重新利用技术的发展对钢铁、水泥和化肥制造等难脱碳的行业非常重要，但成本却非常昂贵。
    两百软妹币一千克虽然的确有点贵，但如此高效率的吸附能力，相信有很多工厂会为其买单的。
    而且捕集吸附后二氧化碳，本身就是一种资源，无论是工业用途还是直接卖给其他厂商，都能带来一笔收入。
    尽管并不算很多，但是随着时间的积累，这笔收入还是相当可观的。
    它就像是光伏发电或传统的核裂变发电一样，前期的投入较大，但一次建成后，可持续产生收益的时间很长。
    此外，除了工业化的应用外，这项技术还非常契合大型城市。
    因为人口密集加上工业化的关系，大型城市中的二氧化碳含量要远超出其他的区域。
    如果说地球大气层的二氧化碳浓度平均是0.04%，那么大型城市中的二氧化碳浓度能达到0.07%（700ppm）以上，甚至更高。
    而高二氧化碳含量的大气，势必会造成更严重的温室效应。
    一到夏天，农村的温度三十度的时候，城市中能超过三十五度，甚至更高。
    这一点无论是在国内还是国外，都是必然的。
    如果在城市中批量部署多孔液态dac二氧化碳捕集系统，当二氧化碳的浓度大幅度降低的时候，温室效应自然也能够得到减弱。
    温度降低，城市自然更适合居住。
    而除了地球上的应用外，更关键的是，这项技术在徐川的规划中，本身就不是为了地球而研发的。
    它是为了火星改造而开发的技术之一。
    对于这种星际移民方向的科技，成本再高，只要没高昂到超过从地球上运送物资过去，都是可以接受的。
    不得不说，这次川海材料研究所的确给他带来了一个巨大的惊喜。
    看样子航天领域的工作安排，针对火星的探测，可以往前提一些了。
    看着眼前这台多孔液态dac二氧化碳捕集设备，徐川思忖了一会后开口询问道：“它对于周边区域的影响有多大，你们实验过了吗？”
    樊鹏越看了过来，有些没太懂：“周边区域的影响有多大？什么意思？”
    徐川想了下，换了种说法，道：“简单的来说，就是部署一台多孔液态dac二氧化碳捕集设备后，它能够净化大概多大面积的区域？”
    听到这个问题，樊鹏越摇了摇头，道：“这个暂时还没有进行详细的测试，毕竟这只是实验室产品，如果要做这种测试，我们恐怕需要改造一栋大厦的一层或者更多。”
    “而且外部空气的流动速率，对于它的净化范围也是有影响的。毕竟这台设备依赖的是接触性质来吸附捕集大气中的二氧化碳。”
    停顿了一下，他接着道：“净化效率这种东西，是依据接触面积来的。”
    “以目前的实验数据来看，一平米面积的离子交换膜+异佛尔酮二胺，可以实现大概一小时0.03吨，也就是约100立方米左右的净化速度，通过的空气速度越快，对于二氧化碳的吸附捕集能力就越低。”
    听到这个回答，徐川皱着眉头追问了一句：“一小时一百立方米的空气净化速度，算快还是慢？”
    对于空气净化的速度这些，他的确不是很了解。
    不过这个净化速度，他并不是很满意。
    太慢了。
    一平米一小时一百立方米，对于一座城市来说，这个速度简直慢的令人发指。
    更别提后续如果将其应用到火星上，对整个火星的大气进行改造了。
    以地球为例，地球大气圈的总质量为约六千万亿吨，以大气层的厚度和平均气体密度简单的算一下，大概有468440060000立方千米。
    按照这个数字来算
    算了，他都不想算了，猴年马月都净化不完一遍。
    就算是火星的大气层远比地球稀薄，但是改造一个星球，工程量之庞大，也是难以想象的。
    在面对行星级体量前，一平米面积一小时净化一百立方米每吨空气的速度真的太慢了。
    身旁，樊鹏越开口回道：“每平米一百立立方米的净化速度并不算快，差不多是一个普通的空气净化器在一小时内可以净化的空气总量。”
    “不过对于那些性能优异的空气净化器来说，每小时可净化的空气立方数可以达到五到十倍以上。”
    “当然，两者的情况不同，很难相提并论。”
    “空气净化器里面使用的大多是颗粒物或者固体净化材料，可以以更快的速度通过空气。”
    “而异佛尔酮二胺的形态是液态的，要想以更高的速度通过空气很难做到。”
    徐川点了点头，道：“能将异佛尔酮二胺在不影响或较少减弱吸附捕集二氧化碳的能力的基础上，将其改成固态吗？”
    “一百立方米每小时的净化速度，有点太慢了。”
    樊鹏越思索了一下，道：“比较难，不过研究所这边可以试试。”
    徐川想了想，开口道：“嗯，可以尝试一下高压低温的方向，我记得大部分的胺类物质在这类环境中都会呈现固态。”
    “另外也可以尝试一下与其他化合物结合，不用过于担心降低性能，只要不是大幅度的下跌，通过更高的空气流速来换取更快的净化能力是可行的。”
    “按照我的要求，一立方平米的面积，至少要达到2000立方米每小时以上的吸附速率。”
    闻言，樊鹏越扯着嘴苦笑了一下，开口道：“这搞不好得寻找新的材料，异佛尔酮二胺并不一定能满足需求。”
    徐川笑着道：“这个没关系，异佛尔酮二胺满足地球上的使用足够了，还有足够的时间来优化或者研发新材料。”
    “资金方面的问题不用担心，人手方面，目前这个项目有多少人在做？”
    樊鹏越想了想，道：“二氧化碳利用技术总共的研发团队是四十三人，不过有多个项目，多孔液态dac二氧化碳捕集系统的研发团队只有十四个人。”
    徐川毫不犹豫的开口道：“人手增加，总团队扩增到一百五十人，多孔液态dac二氧化碳捕集系统的研发团队扩展到至少五十人。”
    “研究所的人数不够就从外面挖，主要重心放到二氧化碳的高效捕集上。”
    徐川很清楚，如何从空气中捕集二氧化碳才是这项技术的核心，核心技术占据研发团队总数的三分之一并不多。
    樊鹏越点了点头，道：“行，我记下来了，还有其他的安排吗？”
    徐川想了下，道：“暂时没有了，不过先让这台设备运行一次吧，我看看具体的表现，另外完整的实验数据给我的一份，我有用。”
    樊师兄点了点头，朝着实验室里面喊了一声，让几名正在忙碌着的研究人员暂停下了手中的工作，开始准备对多孔液态dac二氧化碳捕集进行测试。
    这并不是一个很难的过程，实验室具备了完整的通风系统，可以快速的将房间里面原本因为之前做实验而净化过一次二氧化碳的空气整体替换成外面的。
    而多孔液态dac二氧化碳捕集器的开启也并没有太多的声音。
    不过出于实验的严谨性，在整体进行实验的时候，实验室将处于密封的状态，包括实验人员和会产生二氧化碳的设备也全都会关闭，以避免对二氧化碳的捕集净化效果产生干扰。
    时间并不是很长，只花费了几分钟左右的时间，这台实验用的多孔液态dac二氧化碳捕集器便将整个实验室内部的空气整体过滤了一遍。
    在完成净化过滤工作后，实验室内部的监控设备自动采集了数个点位的气体对其进行了成分分析，结果也很快就出来了。
    看着手中的报告，徐川颇为满意的点了点头。
    从点位取样的数据来看，实验室中经过轮换后的空气中二氧化碳的浓度从原本的582.76ppm降低到了6.17ppm。
    这种对二氧化碳的捕集效率，完全可以说超越了市面上所有的二氧化碳吸附设备，效率高的惊人。