気体からCO2を除去する方法は他にもあるが、その多くはCO2が大気よりも大幅に高濃度な場合にしか使えない上、長時間を要する化学プロセスが必要だった。
今回開発された手法は、特別なバッテリーを用いる。このバッテリーは充電中にCO2を吸収し、放電中に純粋なCO2を放出する。この技術を開発したのはMITの化学工学部に在籍する2名のエンジニアで、研究成果は「Energy & Environmental Science」に掲載された。
このバッテリーには、ポリアントラキノンと呼ばれる化合物でコーティングした薄い電極シートが使われている。電極は充電中にCO2に対する親和性が高くなり、大気中のCO2濃度が400ppmでも気体を吸収する。
バッテリーが放電しているときは、電極はCO2に対する親和性がなくなり、CO2ガスを放出する。これらの反応は、通常の室内の温度と気圧で起こる。
この手法は、多くの用途に利用することが可能だ。例えば、飲料のボトリング工場では、これまで化石燃料を燃やして炭酸飲料用のCO2を作っていたが、この仕組みを用いれば大気からCO2を採取することができる。
また、発電所では1つのバッテリーを充電しながらもう1つのバッテリーを放電させ、継続的にCO2を採取することができる。
採取した気体は圧縮し、地中に貯留することができる。この仕組みは、二酸化炭素回収・貯留と呼ばれている。近年、大気中のCO2を取り除いて圧縮し、地下深部に貯留する手法は多く用いられている。
貯留する地下層には、枯渇した油田やガス田が使われるが、多孔質の岩は大量のCO2を吸収することができる。また、気体はCO2を必要とする工業用途に利用することができる。
研究者らはこの技術が将来的に商用化可能だと考えている。コストは、従来の手法に比べて格段に安いという。
「我々のチームは熱エネルギー源やシステム圧力の変化、化学薬品の追加を必要とせずに分離と解放のサイクルを完了させ、環境問題に対処する新しいテクノロジーの開発に力を入れている」と研究チームのT. Alan Hattonは述べている。
