跳动城乡网全球有100多个旨在去除大气中二氧化碳(CO2)的设施处于不同的开发阶段。在美国，第一家直接空气捕获(DAC)工厂去年秋天在北加州开业。美国能源部正在为另外四个区域DAC中心提供数十亿美元的种子资金。
现在，美国国家标准与技术研究所(NIST)的目标是促进这项快速新兴技术的开发，国际能源署(IEA)称该技术将成为应对全球变暖的“关键技术”。
NIST科学家开发了一种高精度测试设备，用于对称为吸附剂的材料的性能进行基准测试，该材料在DAC工厂中用于捕获和去除空气中的碳。
该设备将使该机构能够为DAC行业开发研究级测试材料(RGTM)吸附剂。这些参考材料将在设备中进行测试并验证是否能够从给定量的空气中去除一定量的CO2。
其中两台设备旨在测试DAC工厂中使用的材料，以捕获和去除空气中的碳。图片来源：J.Manion/NIST
公司可以选择使用RGTM来校准他们的设备，确保他们在测试NIST材料时得到与NIST相同的结果。他们还可以使用这些材料作为其研发过程的一部分，根据NIST的材料对其材料的除碳性能进行基准测试。
NIST研究化学家SeanMcGiven表示：“我们的测试和RGTM将能够对新兴DAC材料进行批判性和公正的评估，并更全面地了解其性能。”“我们希望这将有助于推动DAC行业测量和标准的发展。”
当二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟化物等温室气体在大气中积聚时，就会导致全球变暖。这些气体吸收透视 辐射，导致地球表面附近的温度升高。
有一些自然方法可以去除空气中的碳，例如植树和土壤修复。尽管如此，科学家们仍然认为需要采取更多措施来应对全球变暖。
通常，DAC工厂使用巨型风扇吸入空气，然后将空气推过含有吸附剂的过滤器。当加热(或通过其他方法)时，吸附剂材料释放或解吸碳。碳可以深埋在地下或重新用于工业用途，例如混凝土和合成燃料。
吸附剂可以是固体或液体。NIST的测试设备仅适用于固体吸附剂，例如离子交换树脂、聚合物浸渍介孔二氧化硅(PIMS)和金属有机框架(MOF)。
加利福尼亚州新建的DAC工厂每年最多可去除1,000吨CO2，相当于道路上大约减少200辆汽车。但到2050年，IEA预测将建造更多的DAC设施，每年可去除近10亿吨CO2。
NIST碳核算和脱碳项目协调员PamelaChu表示：“我们需要将这项技术扩大约六个数量级，才能产生所需的气候影响。”“需要更多的研究和开发来使这项技术尽可能高效且经济可行。”
NIST的测试设备于2023年在《工业与工程化学研究》杂志上首次描述，旨在测试固体吸附剂的性能。帮助创建它的研究化学家杰弗里·马尼恩表示，它提供了“世界上最好的测量”，以确定“该材料吸收碳的准确程度”。
对于RGTM(预计将于明年推出)，NIST研究人员将测试DAC行业常用的吸附剂。
RGTM是一种早期参考物质，可形成标准参考物质(SRM)，经过更彻底的表征和测量，并附带分析证书。
NIST研究化学家ElisabethManield表示，该机构最终可能会开发用于DAC吸附剂的SRM，但目前正在努力为快速增长且竞争激烈的行业尽快提供参考材料。
“现在许多公司正在开发新型吸附剂，”她说。“在扩大规模之前，他们会想知道自己在实验室中工作。这些RGTM将让他们测试实验室设备，并让他们对自己的测量充满信心。”
