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廢水處理新突破!電化學技術成功攔截二氧化碳排放

約翰霍普金斯大學的研究團隊開發出一項創新技術,能夠在汙水處理的最後階段,透過電化學反應有效攔截二氧化碳排放。這項發表在《美國化學學會EST工程》期刊的研究,為水資源基礎設施的減碳程序帶來重大突破。

研究指出,現行的汙水處理過程會大幅提高排放水體的二氧化碳濃度。全美國超過16,000座汙水處理廠每天要處理225億加侖的汙水,若廣泛採用這項新技術,每年可減少1,200萬公噸的二氧化碳排放,約佔該行業總排放量的28%。

共同作者、環境健康與工程學系助理教授Ruggero Rossi強調:「與其等待昂貴的新建碳捕捉設施,我們更應該善用現有基礎建設來減碳。這項技術正是最佳解方。」

研究團隊設計的電化學裝置能透過電流調節水質酸鹼值,將水中的碳酸氫鹽轉化為可捕捉的二氧化碳氣體和碳酸鈣固體。經過50小時連續運轉測試,系統成功攔截57%的無機碳,每公斤二氧化碳僅需3.4度電,效率媲美現有空氣或海水碳捕捉技術。

實驗採用美國各地四座汙水處理廠的水樣,證實系統能適應不同水質特性。研究人員指出,只需微調流速或電極間距等引數,就能在低耗能條件下維持最佳效能。不過裝置運轉時仍需定期清理,避免固體物質堆積。

Rossi教授表示:「這項概念驗證研究展現了水資源回收設施的環保潛力,不僅能淨化水質,更能成為減碳利器。」團隊強調,要實現淨零排放目標,必須搭配再生能源供電,且各地需根據水質特性調整系統引數。

這項技術若能擴大應用,將成為成本效益極高的碳捕捉方案,讓都市在不改建現有汙水處理設施的前提下,有效降低環境衝擊。

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