新技术“直接海洋捕集”二氧化碳

日本神户学院大学研究团队开发出一种新型高耐水性胺类聚合物材料，可在无需电力的情况下直接从海水中捕集二氧化碳，有望大幅降低能耗和设施建设成本。

目前二氧化碳捕集技术分为“直接空气捕集”（DAC）和“直接海洋捕集”（DOC）两类。DOC因海水中二氧化碳含量远超大气而备受关注，美国卡普图拉公司已在夏威夷建设年捕集1000吨的试点工厂，力争早日商业化。但传统DOC技术依赖电渗析处理海水，在酸化释放CO₂和调节pH值阶段消耗大量电力。

神户学院大学团队将DAC中常用的胺类化合物进行改性，通过引入疏水性苯环，将低分子量胺转化为高分子量聚合物，制成坚固且耐水的材料，不易溶于海水。海水中90%的CO₂以碳酸氢根离子形式存在，这种新材料能与碳酸盐物质发生化学反应，从而无需电力即可捕集CO₂。加热后材料释放CO₂并恢复原状，可重复使用。

研究团队成员村上辽表示，只需将装有该聚合物的滤芯放置在洋流区域，即可轻松捕获CO₂。捕获的CO₂可用于制药或作为能源，若安装在水产养殖网箱中，还能缓解海洋酸化，改善扇贝等贝类的生长环境。

由于无需电力且可利用发电厂、液化天然气接收站等现有海水基础设施，该技术有望降低整体成本。不过目前CO₂吸收效率仍较低，团队目标提升至80%~90%，今后将与企业合作合成更高效化合物，并在实际海域验证，力争2030年代前期实用化。

此外，日本海洋研究开发机构首席研究员吉田弘正探索将新材料与电渗析结合的二级DOC方案；由产业技术综合研究所、积水化学工业和冈山大学组成的研究团队也在开发基于氢离子交换调节pH值的化学方法，该项目已于6月入选NEDO研究计划。

早稻田大学教授中垣隆雄表示，对于四面环海的日本而言，DOC是一项极具前景的净零排放技术。