韓國科研團隊研發“氣體電池”，將溫室氣體直接轉化為電能

碳匯林網訊 近日，韓國成均館大學納米工程系Jang Ji-Soo教授團隊在《Energy & Environmental Science》（影響因子31.0）上發表突破性研究成果，成功開發出全球首款“氣體電池”——Gas Capture and Electricity Generator（GCEG），一種可在溫室氣體被捕獲的同時直接產生電能的新型能量裝置。

與傳統CCUS技術需消耗大量外部能源進行氣體收集和處理不同，GCEG裝置引入了一種全新機制：在電極表面吸附溫室氣體（如二氧化碳CO₂和氮氧化物NOx）的過程中，將伴隨的物理化學能直接轉化為電能。該裝置采用非對稱結構設計，將碳基電極與水凝膠材料相結合。當氣體分子被吸附時，裝置內部發生電荷重新分布和離子遷移，從而產生無需任何外部電源的連續直流電。簡而言之，空氣污染物充當了“發電燃料”。

這一技術顛覆了“碳捕集是能源密集型過程”的傳統認知，實現了從“耗能系統”到“發電系統”的范式躍遷�，F有CCUS設施通常需要消耗大量電力驅動風機、壓縮機和吸收塔循環泵，而GCEG恰好反向運作——在清除污染物的同時反向供給能量。Jang教授表示：“這項研究證明了溫室氣體不僅是需要被控制的污染物，更可以是一種全新的能源資源。”

從應用前景看，GCEG的適用場景十分廣泛。在自供能智能環境傳感器和無電池物聯網系統中，它可利用環境中低濃度的溫室氣體為設備供電，無需定期更換電池，大幅降低運維成本。在工業排放場景中，該技術可部署在工廠煙囪、垃圾填埋場、畜禽養殖場等廢氣集中的地點，實現“邊捕獲、邊發電”的雙重效益。

值得關注的是，GCEG技術開辟了一條“碳負排放+能源輸出”的新賽道。相比于傳統CCUS技術每噸CO₂的捕集成本往往高達數十至數百美元，且需要持續投入電力維持運行，GCEG可在為減排作貢獻的同時向外輸送電力，具有潛在的成本優勢。雖然目前該裝置尚處于實驗室驗證階段，但其能量密度和規模化應用的經濟性是下一步重點攻關方向。

從氣候變化應對策略的角度來看，GCEG的技術方向代表了碳捕集領域的一種嶄新思維：與其將碳視作需要處理的負擔，不如將其視為能夠驅動的能源載體。如果GCEG技術后續能夠實現商業化落地，將從根本上改變碳捕集的經濟模型，有望在全球范圍內推動更多工業場景主動、自發地開展碳減排行動。