科学家在《ACS能源快报》发表研究，成功开发出一种能够直接从空气中捕获二氧化碳并将其转化为甲酸的新型电极。这项技术旨在解决家庭炉灶、壁炉和工业设施排放废气造成的污染问题。测试显示，该系统在模拟烟气和接近大气二氧化碳浓度的条件下，性能优于现有电极技术。

该研究通讯作者Wonyong Choi表示：“碳捕获和转化不需要被视为独立步骤。通过将两种功能集成到单个电极中，我们展示了一种在真实气体条件下利用二氧化碳的更简单途径。”

将捕获的二氧化碳转化为有用物质是碳捕获技术推广的关键挑战。实际工业排放中，二氧化碳常与氮气、氧气等气体混合，而多数现有系统需在二氧化碳分离浓缩后才能高效工作，限制了实际应用。

研究团队设计的三层电极由二氧化碳捕获材料、透气碳纸和氧化锡(IV)催化层组成，实现了气体通过、捕获与转化同步进行。甲酸作为重要化学品，广泛用于燃料电池等工业领域，直接从废气生产可提升碳再利用的实用性和经济性。

实验数据显示，使用纯二氧化碳气体时，新电极效率较现有技术提高约40%。在模拟烟气（含15%二氧化碳、8%氧气、77%氮气）条件下，新系统仍能持续产生大量甲酸，而其他技术产量很低。该电极还能捕获大气浓度水平的二氧化碳，表明可在环境空气中运行，为工业应用中的碳捕获集成提供了可行方案。研究人员认为类似设计未来或可应用于甲烷等其他温室气体的捕获转化。

该研究获得了韩国国家研究基金会的支持。