眾所周知，泡沫的結(jié)構(gòu)是十分脆弱的，因此為了防止薄膜的破裂造成二氧化碳的泄漏，研究人員用納米孔硅基材料對(duì)薄膜進(jìn)行了加固。因此薄膜結(jié)構(gòu)分稱兩部分，一個(gè)厚層不溶于水，一個(gè)薄層液體層則用來(lái)吸水。

薄膜的液體層厚度僅僅是肥皂泡的1/10，里面添加了碳酸酐酶，二氧化碳在穿過(guò)薄膜時(shí)將被捕獲并分解，與此同時(shí)，氮?dú)夂脱鯕鈱㈨樌ㄟ^(guò)。碳酸酐酶常見(jiàn)于人體肌肉、血液和肺部，幫助體內(nèi)組織排除二氧化碳。材料的納米孔結(jié)構(gòu)也為碳酸酐酶提供了一個(gè)不同尋常的環(huán)境，

研究人員使用分子模擬技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，想找出碳酸酐酶在擁擠空間內(nèi)的性能表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)表明，盡管納米孔比碳酸酐酶本身大不了多少，但部分碳酸酐酶還是可以擠在納米孔內(nèi)進(jìn)行二氧化碳催化分解工作。納米孔結(jié)構(gòu)有助于保護(hù)碳酸酐酶，這意味著它們將比平時(shí)擁有更高的分解效率和活躍度，這一狀態(tài)可以持續(xù)數(shù)月之久，甚至在溫度高達(dá)60°時(shí)也能保持該狀態(tài)。

研究人員稱，該薄膜與其他二氧化碳回收膜相比，捕獲效率要高上10到100倍，分解效率高上100 倍。

在實(shí)驗(yàn)室取得成功后，研究人員將在發(fā)電廠進(jìn)行該薄膜的二氧化碳捕獲實(shí)驗(yàn)。

在北美，目前有不少公司都在探索開(kāi)發(fā)藻類生物反應(yīng)器系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以與煤、天然氣發(fā)電廠或大型工業(yè)設(shè)施相結(jié)合。開(kāi)發(fā)的思路是將這些大型工業(yè)設(shè)施排放的二氧化碳?xì)怏w引導(dǎo)至一個(gè)人工的“藻類農(nóng)場(chǎng)”，農(nóng)場(chǎng)里的藻類植物靠吸取二氧化碳生存，待其長(zhǎng)大成熟后用作工業(yè)原料。長(zhǎng)大、成熟的藻類含油量豐富，可以用來(lái)生產(chǎn)生物柴油、酒精、動(dòng)物飼料以及各種塑料。

但是，該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在也面臨很大困難。上個(gè)月，藻類生物燃料技術(shù)開(kāi)發(fā)的先行者、美國(guó)馬薩諸塞州的綠色燃料公司在亞利桑那州建立的技術(shù)示范項(xiàng)目就遭遇挫折。由于他們種植的藻類生長(zhǎng)得太快，在收獲完畢之前，藻類已開(kāi)始死亡。此外，公司項(xiàng)目的成本是當(dāng)初預(yù)算的兩倍，因此這家公司被迫關(guān)閉了這個(gè)技術(shù)示范項(xiàng)目。

許多專家認(rèn)為，加拿大氣候太冷，要保持藻類農(nóng)場(chǎng)常年運(yùn)行非常困難，不適合開(kāi)展類似項(xiàng)目的研究。盡管如此，加拿大政府還是決定投資開(kāi)始自己的微型藻類系統(tǒng)的研發(fā)，目標(biāo)是研究出一種可處理1億噸工業(yè)排放二氧化碳的系統(tǒng)。該項(xiàng)目由位于加拿大艾伯塔省、曼尼托巴省、魁北克省的聯(lián)邦研究機(jī)構(gòu)和私營(yíng)公司聯(lián)合實(shí)施。據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，本月初項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)，目標(biāo)是在3年內(nèi)研制出可以推而廣之的具有商業(yè)價(jià)值的藻類生物反應(yīng)器，滿足加拿大市場(chǎng)的需求。

位于渥太華的門諾瓦能源公司是該項(xiàng)目的成員公司，該公司以其太陽(yáng)能產(chǎn)品著稱，所研制的太陽(yáng)熱電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校、工廠和大樓。另一家成員公司是三叉戟探測(cè)公司，該公司是一家天然氣開(kāi)采公司，正在尋求減少其二氧化碳排放的有效方式。這家公司明白，加拿大政府對(duì)二氧化碳排放實(shí)施罰款只是時(shí)間問(wèn)題，所以它一直在尋求有效的解決辦法。該公司從去年起開(kāi)始與門諾瓦公司進(jìn)行技術(shù)合作。

作為一家太陽(yáng)能技術(shù)公司，門諾瓦公司為何對(duì)碳回收技術(shù)如此感興趣？該公司研究人員戈?duì)栁南虍?dāng)?shù)孛襟w表示，碳回收技術(shù)既是一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)，又是一項(xiàng)擁有很大經(jīng)濟(jì)回報(bào)潛力的技術(shù)。而門諾瓦公司擅長(zhǎng)的熱與光的技術(shù)，在使用藻類回收二氧化碳的技術(shù)中又是很關(guān)鍵的技術(shù)。

門諾瓦公司開(kāi)發(fā)的功率晶石系統(tǒng)，一方面使用太陽(yáng)光集中器，將陽(yáng)光聚焦到光電太陽(yáng)能電池板上生產(chǎn)電力；另一方面，充滿流體的管道又能捕獲太陽(yáng)的輻射熱量。這套系統(tǒng)甚至還可以更進(jìn)一步，將捕捉到的光能通過(guò)光纜輸送到需要的地方。

擁有門諾瓦這樣的技術(shù)，就意味著可以將藻類農(nóng)場(chǎng)以如下方式設(shè)計(jì)：將熱和光集中到一個(gè)相對(duì)小的區(qū)域，使藻類可以高密度地生長(zhǎng)，而無(wú)需占據(jù)大片土地。戈?duì)栁谋硎?，初步估?jì)，公司可以在70平方米的面積上每年將100至150噸的溫室氣體變?yōu)樯镔|(zhì)，然后將其加工成生物燃料。

戈?duì)栁闹赋?，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是保持常溫。他們已經(jīng)找到一種方式，可以在氣溫零下30攝氏度時(shí)，使藻類在零上70攝氏度的環(huán)境中生長(zhǎng)。這意味著該公司可以全年進(jìn)行藻類培植，解決了一些專家早前的疑問(wèn)。門諾瓦公司現(xiàn)在正在為這套光生物反應(yīng)器技術(shù)申請(qǐng)專利。

更重要的是，所有使用門諾瓦高密度生長(zhǎng)及收集技術(shù)的藻類系統(tǒng)都可以發(fā)電，而且能夠輸送到常規(guī)電力網(wǎng)。而對(duì)于像三叉戟探測(cè)這樣的公司，所發(fā)的電僅可供本公司使用。由此可以看出，門諾瓦技術(shù)與其它技術(shù)相比，在經(jīng)濟(jì)上表現(xiàn)出很大的吸引力。因?yàn)椴捎眠@種技術(shù)的公司既可以通過(guò)發(fā)電、生產(chǎn)制造生物燃料的原材料獲得收益，還可以通過(guò)出售碳排放指標(biāo)獲得收益。門諾瓦和三叉戟探測(cè)兩家公司希望他們研制的藻類系統(tǒng)可以將石油處理過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放減半，這對(duì)于加拿大的石油工業(yè)無(wú)疑是一個(gè)好消息。