新的化学回收装置可以通过充分利用燃烧化石燃料产生的吸热气体来帮助应对气候变化。
这些电化学电池将一氧化碳转化为有用的化合物比他们的前辈更有效率，研究人员于 10 月 25 日在线报道焦耳。如果与从二氧化碳中收集一氧化碳的现有技术相结合，这些设备可以帮助转化二氧化碳2从污染源捕获，如发电厂烟气烟囱。这可以减少碳排放造成的变暖效应，并为制造业和太空旅行生产化学品。
在新设备中，阳极和阴极由一种称为电解质的物质分隔开。进入阴极铜催化剂层的一氧化碳与电子以及带电粒子（称为离子）结合，这些带电粒子通过电压从阳极驱动通过电解质。这种结合产生了新的碳基化合物，如乙烯气体和液体醋酸盐。到目前为止，这些类型的电池仅将一小部分进入的二氧化碳转化为所需的化学物质。
在新电池中，阴极由刻有微小通道的钛块支撑，这些通道可将一氧化碳直接输送到阴极的铜催化剂层中。通过这些通道向催化剂供应CO，而不是简单地将阴极暴露于CO流中，气体要么扩散到催化剂层中，要么从未反应的阴极上弹开，增加了CO在阴极内部反应产生新化学物质的可能性。
斯坦福大学的化学家 Matthew Kanan 及其同事采用这种设计构建了一种电化学电池，可利用多达 84% 的二氧化碳。该电池产生的气流含有高达 29% 的乙烯。其他电池产生的气流中乙烯含量约为 12%。
在电池的另一个版本中，卡南的团队用聚合物薄膜取代了液体电解质，这有助于电池产生稀释程度较低的液体产品。该电池泵出的乙酸钠溶液浓度比其他设备生产的溶液浓度高出约 1,000 倍。凭借 1 厘米宽的阴极，该电池在 24 小时内仅产生几毫升液体。
未参与这项工作的加州理工学院电化学家 Chengyang“CX”Xiang 表示，研究人员仍需要研究这些电池的长期稳定性以及它们扩展到工业规模机器的效果如何。
将该技术与将一氧化碳与二氧化碳分离的设备相结合，可以帮助改变导致气候变化的二氧化碳2印第安纳州西拉斐特市普渡大学的化学家克里斯蒂娜·李（Christina Li）没有参与这项工作，他说，“将其转化为有用的化学原料”。例如，乙烯用于制造各种聚合物乙酸钠是一种食品添加剂（SN：2016 年 4 月 16 日，第 16 页5）。这可以补充储存二氧化碳的努力2各种碳储存材料中来自大气的气体，例如碳酸盐矿物（SN：2018 年 9 月 15 日，第 14 页9）。
这些设备也可能使用二氧化碳2从太空飞船上船员的呼吸，甚至从火星的大气层中捕获。 “你实际上可以在醋酸盐上培养微生物，”卡南说。 “你可以对这些生物体进行改造，以产生各种更复杂的分子，以维持深空任务中的生命。”
