利用二氧化碳填充的摩擦纳米发电机实现碳中和的环境生命周期评估

以下文章来源于Zi Lab ，作者徐国强、訾云龙

“碳中和”是指通过植树造林、生物固碳、节能环保等方式，在规定时期内，使人为移除与人为排放的二氧化碳总量相抵消，从而达到净零排放的目的。实现“碳中和”可以有效应对全球气候变化问题，促进可持续发展，形成高碳、低碳、零碳能源相互支持、互为补充的合理、高效的绿色能源消费结构。据统计，可再生资源可提供当前全球能源需求的3000 多倍，这可能是减少碳排放最有效的方式。其中，海洋约占地球表面的70%，能源储存极为丰富。自摩擦纳米发电机(TENG)出现一来，它们成本低、重量轻、易于制造、低频效率高并具有丰富的可用材料选择的特点,使其在收集海洋能收集方面具有天然优势。因此研究TENG收集海洋能对于实现碳中具有重要意义。

近日，香港科技大学（广州）訾云龙教授团队提出了一种通过在TENG小球中充入二氧化碳来实现碳中和的策略。具体而言，用二氧化碳填充球形TENG至少有三个优势：首先，对于海洋能量收集，封装TENG中的高气压可以很好地平衡深海环境中的高水压，使球形TENG在海洋中稳定工作。其次，高气压可以通过抑制空气击穿来增加TENG的输出，从而补偿更多的碳排放；最后，TENG中的二氧化碳封装也可以被视为二氧化碳的捕获和储存方法，从而直接减少当前一部分碳排放。在文中，通过详细的生命周期评估法计算了TENG理论上的碳足迹，表明在TENG的整个生命周期中大约能减少43400 kg/m3的二氧化碳，这对于利用TENG收集海洋能进而实现碳中和具有极大的意义。

相关成果以题为“Environmental life cycle assessment of CO2 filled triboelectric nanogenerator toward Carbon Neutrality”发表在期刊《Energy & Environmental Science》上。徐国强和李昕螈博士为本文的第一作者，香港科技大学（广州）訾云龙教授和夏欣博士为共同通讯作者。

转自：“i学术i科研”微信公众号

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