斯坦福大学的化学家开发了一种低成本的方法来去除二氧化碳（CO2）使用不太可能的来源从气氛中：岩石。
该过程涉及加热常见的矿物质，因此它们转化为自发从大气中拉碳并永久包含碳的材料。更令人印象深刻的是，这些反应性材料可以在正常的窑炉中制成，就像用来制作水泥的窑炉一样。
目前正在探索各种途径来删除CO2从使用工程系统的气氛中，这些大气通常集中于改进和扩展技术直接空气捕获- 哪些使用大型风扇的面板通过化学药品或其他工艺驱动环境空气来删除CO2。这些技术虽然有所改进，但在他们的方面仍然有限。相反，研究人员已经开始转向捕获CO2，，通过转向地球的巨大硅酸盐矿物质。
斯坦福大学化学教授马修·卡南（Matthew Kanan）马修·卡南（Matthew Kanan人文和科学的关于陈述。
“我们的工作以一种我们认为独特可扩展的方式解决了这个问题。”
硅酸盐是一组岩石形成的矿物，包括地球的基础和地幔。当他们与水和大气CO反应时2，通过称为风化的过程，硅酸盐形成稳定的碳酸氢盐离子和固体碳酸盐矿物质。
本质上，这可能需要数百到几千年的时间，但是斯坦福大学的博士后学者卡南（Kanan）和Yuxuan Chen（Yuxuan Chen）和研究的主要作者找到了一种加快反应的方法，开发了一种新的过程，以转化缓慢的威力速度。将硅酸盐变成更快地捕获和存储大气碳的反应性矿物质。
“我们设想了一种新的化学反应，可以通过简单的离子交换反应激活惰性硅酸盐矿物质，”陈在博士学位期间开发了该技术。 “我们没想到它会和它一样运行。”
为了克服全球变暖的努力，研究人员强调，我们将需要从根本上降低我们对并永久从大气中清除数十亿吨碳。这一新发展可能会促进这一目标。
卡南解释说：“我们的过程将需要领先的直接空气捕获技术所用的能量的一半，我们认为从成本的角度来看，我们可以非常竞争。”
旧的想法使新技术成为
新方法的灵感来自一种旧方法：制作水泥的方法。这开始在窑中加热石灰石，将其转换为氧化钙，然后将其与沙子混合，成为。
在他们的实验室研究中，Kanan和Chen采用了类似的过程，但用另一种含镁和硅酸盐离子的矿物代替了沙子。加热时，矿物质交换离子并成为氧化镁和硅酸钙，这是两个碱性矿物质，它们迅速对酸性CO反应2在空中。
“该过程充当乘数，”卡南解释说。 “您采用一种或多或少的惰性矿物质，一种反应性矿物质，氧化钙和一个硅酸盐，并产生两个反应性矿物质。”
在实验室测试中，将硅酸钙和氧化镁暴露于水和纯CO2，两种材料转变为碳酸盐矿物质，碳在短短两个小时内就被困在里面。
当然，实验室条件与户外情况不同。进行更现实的测试，团队将矿物的湿样品直接暴露在空气中，该样品的浓度明显降低2在其中。在这些条件下的过程需要数周到几个月的时间，但是它比自然风化的速度要快数千倍。
申请
“您可以想象将氧化镁和硅酸钙扩散到大土地上以去除CO2来自环境空气，”卡南说。 “我们现在正在测试的一个令人兴奋的应用程序是将它们添加到农业土壤中。当它们天气下，矿物质变成了碳酸氢盐，这些碳酸盐可以通过土壤移动并永久存储在海洋中。”
这种方法可能还可以使农民受益，农民经常使用称为“石灰”的过程来增加碳酸钙来增加土壤pH。
他解释说：“加上我们的产品将消除对石灰的需求，因为这两个矿物质都是碱性的。” “此外，作为硅酸盐风雨，它以植物可以占用的形式将硅释放到土壤中，从而可以提高作物产量和弹性。理想情况下，农民会为这些矿物付费，因为它们对农场生产力和土壤健康有益 - 作为奖励，有碳去除碳。”
未来计划
目前，Kanan的实验室每周可以创造约15公斤（约33磅）的材料。但是，为了改变，该产品每年需要扩展多达数百万吨。
但是团队认为，现有的窑炉也可以通过使用采矿中留下的硅酸盐矿物质来产生混合物。
陈说：“每年，全世界都会产生超过4亿吨的带有合适硅酸盐的地雷尾矿，提供潜在的原材料来源。” “据估计，地球上有超过100,000吉顿的橄榄石和蛇形储量，足以永久删除更多的CO2比人类发出的。”
卡南（Kanan）现在正在寻找开发不持续的窑炉的方法化石燃料至少在这项工作中有所帮助。
卡南说：“社会已经弄清楚了如何每年生产数十亿吨水泥，水泥窑数十年来。” “如果我们使用这些学习和设计，那么如何从实验室发现到有意义的碳去除碳就有一条清晰的途径。”
该研究发表在自然。
