东京都立大学的研究人员开发了一种新的碳捕获系统，可以直接从大气中去除二氧化碳，具有前所未有的性能。发现“液固相分离”系统中的异佛尔酮二胺(IPDA)以99%的效率去除大气中低浓度的二氧化碳。该化合物可重复使用，加热最少，速度至少是现有系统的两倍，这是直接空气捕获的令人兴奋的新发展。

世界各地都在感受到气候变化的破坏性影响，迫切需要新的政策、生活方式和技术来减少碳排放。然而，许多科学家正在展望比净零排放目标更远的未来，即我们可以积极减少大气中二氧化碳含量的“超越零”的未来。碳捕获领域，即二氧化碳的去除和随后的储存或转化，正在迅速发展，但在大规模部署之前仍然存在障碍。

最大的挑战来自效率，特别是在所谓的直接空气捕获(DAC)系统中直接处理大气空气。二氧化碳的浓度使得与吸附剂的化学反应非常缓慢。在更可持续的捕获和解吸循环中再次排出二氧化碳也很困难，这本身可能是非常耗能的。即使是建设DAC工厂的主要努力，例如使用氢氧化钾和氢氧化钙的工厂，也面临严重的效率问题和回收成本，因此寻找新工艺尤为紧迫。

由东京都立大学的SeijiYamazoe教授领导的一个团队一直在研究一类被称为液固相分离系统的DAC技术。许多DAC系统涉及使空气通过液体起泡，液体和二氧化碳之间发生化学反应。随着反应的进行，更多的反应产物积聚在液体中;这使得随后的反应越来越慢。液固相分离系统提供了一种优雅的解决方案，其中反应产物不溶并以固体形式从溶液中出来。液体中没有产物堆积，反应速度也没有减慢多少。

该团队将注意力集中在液态胺化合物上，通过改变它们的结构来优化反应速度和效率，同时空气中的二氧化碳浓度范围很广，从大约400ppm到高达30%。他们发现水溶液其中一种化合物异佛尔酮二胺(IPDA)可以将空气中99%的二氧化碳转化为固体氨基甲酸沉淀。至关重要的是，他们证明了分散在溶液中的固体只需加热到60摄氏度即可完全释放捕获的二氧化碳，从而恢复原始液体。去除二氧化碳的速度至少是领先的DAC实验室系统的两倍，使其成为目前世界上处理空气中低浓度二氧化碳(400ppm)的最快的二氧化碳捕获系统。

该团队的新技术有望在DAC系统中实现前所未有的性能和稳健性，并对大规模部署的碳捕获系统产生广泛影响。除了进一步改进他们的系统之外，他们对“超越零”世界的愿景现在转向如何将捕获的碳有效地用于工业应用和家用产品。他们的研究发表在ACSEnvironmentalAu上。