研究人員已經開發出一種低成本的設備，可以在充電時選擇性地捕獲二氧化碳氣體。然後，當它放電時，二氧化碳可以以一種可控的方式釋放，並被收集起來重新使用或負責任地處理掉。
這種超級電容器裝置類似於可充電電池，大約有25分之1大小，部分由可持續材料製成，包括椰子殼和海水。研究人員發現，通過在板塊之間緩慢地交替電流，可以捕獲比以前多一倍的二氧化碳。
由劍橋大學的科學家設計的這種超級電容器可以更低的成本進行碳捕獲和存儲。每年約有350億噸二氧化碳被釋放到大氣中，迫切需要解決方案來消除這些排放並解決氣候危機。目前最先進的碳捕獲技術相當昂貴，需要大量的能源。
超級電容器由正負電荷的兩個電極組成。該團隊嘗試從負電壓交替到正電壓，以延長以前實驗的充電時間。這改善了超級電容器捕獲碳的能力。超級電容器與可充電電池相似，但主要區別在於這兩種設備如何存儲電荷。電池使用化學反應來存儲和釋放電荷，而超級電容器不依賴化學反應。相反，它依賴於電子在電極之間的運動，因此它需要更長的時間來降解，並具有更長的壽命。
這種超級電容器的充電-放電過程有可能比現在工業上使用的胺加熱過程使用更少的能量。研究人員接下來的問題將涉及調查二氧化碳捕獲的精確機制，並對其進行改進。用於製造超級電容器的材料是廉價和豐富的。電極是由碳製成的，它來自廢棄的椰子殼。
然而，這種超級電容器不會自發地吸收二氧化碳：它必須充電才能吸進二氧化碳。當電極充電時，負極板會吸入二氧化碳氣體，同時忽略其他排放物，如氧氣、氮氣和水，這些排放物不會對氣候變化產生影響。使用這種方法，超級電容器既能捕獲碳又能儲存能量。
該成果於2022年5月19日發表在《Nanoscale》雜誌上。