捕获空气中的二氧化碳

气候变化与人类活动息息相关。人类活动造成二氧化碳、甲烷等温室气体排放过量，带来了全球气候变暖的问题。气候变暖又造成海平面升高，极端天气频发，反过来影响着人类的生活。因此，全球气候变化一直是人们最关注的问题之一。

太阳光透过大气层射向地球表面，地表吸收阳光继而温度升高后，会释放出部分热量，这些热量被大气中的二氧化碳等物质吸收，提高了地球大气圈的温度，这就是温室效应。然而，燃烧化石燃料等人类活动增加了大气中的温室气体，让地球面对过热的威胁。二氧化碳在温室气体中排名第一，它是影响气候变化的最主要因素。无论是为了人类自己，还是为了整个地球，我们都应该想办法减少空气中的二氧化碳。

直接捕获二氧化碳

虽然使用太阳能、风能等新能源可以减少二氧化碳的排放，但目前新能源还没有普及，通过新能源改善环境的目标短期内难以实现。于是，科学家就想到了把空气中的二氧化碳“抓起来”和“藏起来”，减少空气中的二氧化碳含量，这样的技术被称为二氧化碳的捕获和封存术(CCS)。

石油、化工和电力产业会产生大量的二氧化碳，除此之外，传统交通工具使用汽油、柴油等化石燃料，也会排放二氧化碳。过去几年，CSS技术主要应用在工业方面。例如，大部分发电厂还是传统的燃煤电站，燃烧煤炭产生二氧化碳，在二氧化碳排放到空气之前，用一些设备捕获二氧化碳。然而，建设二氧化碳捕获设备需要大量的空间和资金，改进现存的发电厂也非常麻烦。同时，汽车尾气问题也很严重，给每辆汽车的排气口都装上CSS设备是不可能实现的。同时，在排放源头捕获二氧化碳只是减少了工业二氧化碳的排放量，不能减少大气中已经存在的过量的二氧化碳。因此，工程师们设计了能直接从空气中抽取二氧化碳的设备，这种设备可以放在任何地方，不需要靠近排放源头，这样可以直接减少空气中的二氧化碳含量。

捕获二氧化碳的设备

树木是自然的二氧化碳调节系统，它们可以吸收二氧化碳，释放氧气，每平方千米森林每周可以吸收500吨二氧化碳。但是，当植物死亡、腐烂以后，又会放出二氧化碳。所以利用树木来减少大气中的二氧化碳并非是一劳永逸的事情。为此，科学家发明了从空气中捕获二氧化碳的设备(以下简称AC，即Air Capture)，用AC捕获的二氧化碳可以被永久地封存在地下和海洋底部，我们不用担心二氧化碳会在几百年后回到空气中。

在AC系统中，巨大的风扇将空气吸入，引到机器的中心，在那里，有蜂巢状的塑料过滤块，这些塑料过滤块表面涂有能够吸收二氧化碳的溶液，这些溶液大都为氨水、有机醇胺等。当空气通过这些塑料过滤块时，二氧化碳就会与这些溶液反应，生成碳酸盐，留在溶液里。由于碳酸盐并不稳定，简单的加热就可以把二氧化碳从溶液中分离出来。二氧化碳会被压缩，运送到适当的地点封存起来，溶液可以循环利用。

处理二氧化碳

除了封存二氧化碳，我们还可以用其他的方式处理二氧化碳。首先，二氧化碳可以和水的电解质结合起来，即用电流将海水分解，产生氢气，然后二氧化碳与氢气结合，变成汽油或其他燃料。

其次，科学家们发现，珊瑚等海底生物利用二氧化碳和海水矿物长出了强壮的骨骼。这些生物死亡后，会沉入海底，二氧化碳不会再次进入大气。通常水泥制造业也会产生大量的二氧化碳，但通过模仿珊瑚，可以把二氧化碳废气生产成水泥。美国的卡莱拉公司正在尝试将废气与强碱、钙结合起来，生产新型水泥粉。

最后，二氧化碳或许可以被送入太空，这一设想由美国加州大学的科学家阿尔弗雷德·王提出。二氧化碳分子喜欢结合电子，形成离子，这些离子遵循地球的磁场。在两极，地球的磁场几乎是直接指向太空的。王教授想利用地球的磁场将二氧化碳分子送出大气层。

拓展阅读:捕获其他温室气体

因为二氧化碳的排放量大，影响也比较大，我们常常比较关注它，而忽略了其他的温室气体。实际上，其他温室气体的影响也不容小觑，尤其是温室气体中排名第二的甲烷。下面，我们一起来了解一下减少大气中其他温室气体的方法吧!

掩埋在地下的生活、工业垃圾被分解，会产生由甲烷和二氧化碳组成的混合气体。我们可以给掩埋地加盖，阻止这些气体被释放到大气中。另外，甲烷分子筛可以捕获甲烷。甲烷分子筛是由硅、铝、氧组成的多孔矿物，可以吸收甲烷气体，捕获的甲烷气体可以用于供暖和发电。

汽车尾气包含有毒的一氧化碳和造成酸雨的一氧化氮。在汽车排气系统中安装气体转换器可以将这两种气体转化，带有催化剂的气体转化器将一氧化氮变为氮气，将一氧化碳变为二氧化碳。

金属有机骨架是一类新型多孔材料，它由金属离子和有机分子组成，外形像海绵一样。金属有机骨架可以捕获各种有害分子，比如：硫磺化合物和挥发性有机化合物。我们可以利用这种新型材料捕获空气中的温室气体分子。

为了保护地球，减少温室气体，避免极端气候变化，许多科学家和工程师都在积极地努力着，他们尝试用各种新的方法来减少大气中的二氧化碳和其他温室气体。希望有一天，这些设备和方法能够得到普及，真正改变我们的生活。