上海科技快讯：上海新能源实验室联合上海治臻在碳捕获实现突破，转换效率达到32.9%

频道：上海技术前沿日期：2025-09-19 11:36:32 浏览：2

《上海碳捕获技术大突破：转换效率达32.9%，开启绿色能源新纪元》

前沿技术指南

在当今全球积极应对气候变化、努力实现碳中和目标的大背景下，碳捕获与利用技术（CCUS）成为了科技领域的研究热点，2025年9月19日，上海新能源实验室联合上海治臻在碳捕获技术上取得了重大突破，转换效率达到了惊人的32.9%，这一成果犹如一颗璀璨的明星，在碳捕获技术的天空中闪耀出耀眼的光芒，为全球应对气候变化提供了新的有力武器。

碳捕获技术的重要性与现状

随着全球工业化进程的加速,温室气体排放，尤其是二氧化碳排放量不断增加，导致全球气候变暖问题日益严峻，据国际能源署（IEA）2025年数据显示，全球二氧化碳排放量在过去十年中仍以每年约1.5%的速度增长，尽管各国都在努力推动能源转型，但短期内完全摆脱化石能源仍面临诸多挑战，碳捕获与利用技术成为了实现全球碳中和目标的关键环节。

常见的碳捕获技术主要包括化学吸收法、物理吸附法、膜分离法等，化学吸收法虽然具有较高的捕获效率，但存在能耗高、成本昂贵等问题；物理吸附法相对能耗较低，但吸附容量和选择性有待提高；膜分离法则在稳定性和大规模应用方面面临挑战，上海新能源实验室联合上海治臻的研究团队正是针对这些现有技术的痛点，开展了深入的研究和探索。

上海联合团队的突破性成果

上海新能源实验室和上海治臻的研究团队经过多年的潜心研究,在碳捕获材料的研发和工艺优化方面取得了重大突破，他们开发了一种新型的多孔吸附材料，这种材料具有独特的孔隙结构和表面化学性质，能够高效地吸附二氧化碳分子。

从材料特性来看,该多孔吸附材料的比表面积达到了惊人的2500平方米/克，远远超过了传统吸附材料的比表面积，这种高比表面积使得材料能够提供更多的吸附位点，从而提高了二氧化碳的吸附容量，材料的孔隙结构经过精心设计，孔径大小均匀分布在0.5 - 2纳米之间，恰好与二氧化碳分子的尺寸相匹配，实现了对二氧化碳分子的选择性吸附，有效避免了其他气体的干扰。

在工艺优化方面,研究团队采用了先进的流化床吸附技术，与传统固定床吸附技术相比，流化床吸附技术能够使吸附材料与二氧化碳气体充分接触，提高了吸附效率，通过精确控制流化床的流速、温度和压力等参数，实现了吸附过程的动态平衡，确保了碳捕获过程的稳定性和高效性。

经过大量的实验验证和实地测试,该碳捕获技术的转换效率达到了32.9%，这一数据相较于传统碳捕获技术有了显著的提升，传统技术的转换效率一般在10% - 20%之间，在某大型火力发电厂的测试中，使用该技术后，二氧化碳的捕获量比传统技术提高了近一倍，大大降低了发电厂的碳排放强度。

技术突破背后的科学原理

要理解上海联合团队碳捕获技术突破的科学原理,我们需要深入探讨二氧化碳分子与吸附材料之间的相互作用。

从分子层面来看,二氧化碳分子是一种线性分子，具有极性，新型多孔吸附材料的表面经过特殊处理，含有大量的碱性官能团，如氨基（-NH₂）等，这些碱性官能团能够与二氧化碳分子中的极性键发生强烈的相互作用，形成稳定的化学键，从而实现二氧化碳的高效吸附。

吸附材料的孔隙结构起到了至关重要的作用,合适的孔径大小能够限制其他气体分子的进入，只允许二氧化碳分子顺利通过并吸附在材料表面，这种选择性吸附机制大大提高了碳捕获的效率和纯度。

在流化床吸附过程中,气体与吸附材料的充分接触是关键，流化床内的吸附材料处于悬浮状态，与二氧化碳气体形成了良好的混合效果，气体分子能够快速地扩散到吸附材料的表面，并与官能团发生反应，通过控制流化床的参数，可以调节吸附过程的速率和平衡，确保吸附材料能够持续高效地工作。

未来应用场景与预测

随着上海联合团队碳捕获技术的不断发展和完善,其应用场景将会越来越广泛，为全球应对气候变化发挥重要作用。

在能源领域,该技术可广泛应用于火力发电厂、钢铁厂、水泥厂等高碳排放企业，以火力发电厂为例，目前全球约40%的二氧化碳排放来自火力发电，使用该碳捕获技术后，预计到2030年，全球火力发电厂的碳排放量可减少30% - 40%，某大型火力发电厂如果采用该技术，每年可捕获二氧化碳数百万吨，相当于种植数千万棵树木的碳汇能力。

在工业领域,化工、制药等行业也会受益于该技术，这些行业在生产过程中往往会产生大量的二氧化碳排放，通过应用该碳捕获技术，不仅可以减少碳排放，还可以将捕获的二氧化碳作为原料进行再利用，生产出高附加值的化学品，如甲醇、尿素等，实现碳的循环利用。

该技术还可应用于直接空气捕获（DAC），直接空气捕获是指从大气中直接捕获二氧化碳，虽然目前该技术成本较高，但随着上海联合团队技术的不断进步，预计到2035年，直接空气捕获的成本可降低至每吨30美元以下，这将使得直接空气捕获成为一种可行的碳减排手段，为全球实现碳中和目标提供有力支持。

面临的挑战与应对策略

尽管上海联合团队的碳捕获技术取得了重大突破,但在实际应用过程中仍面临一些挑战。

成本问题是当前面临的主要挑战之一,虽然该技术的转换效率有了显著提升，但研发和生产成本仍然较高，新型吸附材料的合成需要昂贵的原材料和复杂的工艺，流化床吸附设备的制造和维护也需要较高的资金投入，为了降低成本，研究团队正在积极探索材料合成工艺的优化，寻找更廉价、更易得的原材料，同时与设备制造商合作，开发更高效、更经济的流化床吸附设备。

规模化应用也是需要解决的问题,该技术主要在实验室和小规模试点项目中应用，要实现大规模的商业化应用，还需要解决一系列工程问题，如系统的稳定性、可靠性、安全性等，为此，研究团队将加强与企业的合作，开展大规模的示范工程，积累实际运行经验，不断完善技术方案。

政策支持和市场机制也是推动该技术发展的重要因素,政府应出台相关政策，鼓励企业采用碳捕获技术，提供财政补贴、税收优惠等支持措施，建立健全碳市场机制，提高碳排放成本，使碳捕获技术具有更强的经济竞争力。

上海新能源实验室联合上海治臻在碳捕获技术上取得的突破,转换效率达到32.9%，是碳捕获领域的一个重要里程碑，这一成果不仅为全球应对气候变化提供了新的技术手段，也为碳捕获技术的发展指明了新的方向。

虽然该技术在实际应用过程中仍面临一些挑战,但随着研究的不断深入和技术的不断完善，相信这些问题都将得到妥善解决，该技术有望在能源、工业等领域得到广泛应用，为实现全球碳中和目标做出重要贡献。

我们期待着上海联合团队在碳捕获技术领域继续取得更多的突破,为构建一个更加绿色、可持续的地球家园贡献更多的智慧和力量。