科技能否还我们白云蓝天？(2)
凯斯的装置原型是一个内衬聚氯乙烯的、高达4米的厚重卡板纸圆柱体。需要处理的空气从顶端吹入，在那里用氢氧化钠溶液对空气进行喷淋，氢氧化钠和空气中的二氧化碳进行反应后形成碳酸钠液滴。 这个全工滤清器也可装
凯斯的装置原型是一个内衬聚氯乙烯的、高达4米的厚重卡板纸圆柱体。需要处理的空气从顶端吹入，在那里用氢氧化钠溶液对空气进行喷淋，氢氧化钠和空气中的二氧化碳进行反应后形成碳酸钠液滴。
这个全工滤清器也可装配在飞机机库，从一端用风扇鼓入空气穿过由天花板的喷嘴中喷出的氢氧化钠薄雾。地板上的水渠将收集碳酸钠溶液。
这个系统虽然能工作，但要耗费巨大的能源。在这个过程的最后，碳酸钠需被变回氢氧化钠，虽然氢氧化钠并不贵，但还没便宜到能承担得起只用一次就废弃。这需要一个加热到900C的炉子。凯斯认为，他能将所需的能源减半，削减捕获并吸收二氧化碳的整体成本至每吨100美元左右。虽然这要比污染者根据欧盟排放控制计划支付的罚款高出很多，但一旦各国政府严肃对待气候变化，罚款也许就远远不是目前的数目了。
凯斯承认，空气滤清器永远不可能是解决全球气候变化问题的最经济方式，但他认为我们也许不管怎样都得使用他们。
在凯斯忙于调整其现有技术的同时，其他研究人员也在寻求更创新的技术。在瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）专长研究太阳能技术的艾尔多施泰因菲尔德，在参观了拉克纳的研究所后，对空气滤清器表现出了极大的兴趣。他说：我们决定，将用太阳能技术来做到这一点。
巧用阳光来除碳
ETH的概念是一个改良型的能源发电技术，称为集中太阳能发电，主要应用于世界各地的沙漠地区。这样的发电站包含日光跟踪镜，这些镜子可将日光聚焦产生蒸汽来驱动发电机。施泰因菲尔德解释说：我们将锅炉移走，然后将太阳能反应器放在那里，这样，我们就能将二氧化碳从空气中去除。
施泰因菲尔德的反应器是一个装满氧化钙颗粒的透明管子。桌上型版本中的管子只有几厘米高，并用弧光灯代替日光。当管子被加热到400℃时，与少量蒸汽混合的空气被泵入，并由下而上地穿过这些颗粒。在这样的温度条件下，氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙。施泰因菲尔德说：当空气离开时，那里就没有二氧化碳了。我们可将1百万分之385的二氧化碳含量几乎变为零。
在不到15分钟的时间里，颗粒大多转化为碳酸钙。此时，施泰因菲尔德关闭进气阀，加强了光度，将反应器中的温度提高到800℃。这可将二氧化碳作为一股纯气流分离出来，并被送去隔离，用以把碳酸钙转化为氧化钙。研究人员已将他们的反应器运行了5个吸收和释放的循环，而性能并无下降。施泰因菲尔德认为他的装置可按比例放大，从大气中去除大量的二氧化碳，但他尚不清除去除每吨二氧化碳的成本是多少。
利用日光将二氧化碳从空气中去除，明显要比凯斯的炉子具有优势。但是，拉克纳认为，如果你打算要将沙漠充满太阳能聚光器，这可能要比只是将日光变为电力更具环境意义。
拉克纳的策略是要降低从空气中带走二氧化碳所需的能源使用量。他和他的同事尝试了各种不同的设计，但是这些设计的核心是离子交换树脂，这是一种可浸渍在氢氧化钠中的聚合物。钠离子紧密附着于聚合物，但氢氧化物是松散的，很容易被二氧化碳取代，二氧化碳跟钠结合就会形成碳酸氢钠。拉克纳说，卡尔加里的装置基本上也是基于同样的化学原理，但由于树脂片的表面积要大得多，因此反应也要快得多。
这种树脂还有第二个主要优势：潮湿时会变形，降低了其与二氧化碳的亲和力。拉克纳说：这样，我们只需加些水，就可以推进二氧化碳的吸收。
卡尔加里大学和瑞士理工学院的空气滤清器需要900℃的温度才能再生其二氧化碳吸收材料，但拉克纳的设计在40℃的条件下就能做到这一点。拉克纳正在对极少量的能源进行处理，不过处理每吨二氧化碳的成本到底有多少，他还没有作出详尽的分析。
但他认为，该项技术将廉价到足以适于商业化应用。水果和蔬菜种植者经常在温室中利用大量的二氧化碳来使空气富营养化，生产每吨产品需要额外支付300美元的成本。拉克纳认为，将其空气滤清器直接连到温室就可以大幅降低生产成本。(责任编辑：www.360gaokao.com)
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