研究人员解读水性氨基酸直接空气捕获二氧化碳的潜力

能源部的科学家们在理解大气中二氧化碳的直接空气捕获（DAC）的可行过程方面取得了重大进展这个DAC处理的是一个早期发展的过程，它产生了负排放，其中来自地球周围的压力容器的二氧化碳排放量超过了排放量

最近发表的研究集中在使用甘氨酸（一种已知具有吸附性质的氨基酸）水溶液螯合二氧化碳的基础步骤上通过结合一系列先进的计算方法，科学家们可以在与二氧化碳含量有关的液体溶液中探索出无障碍的动力学现象

“水中的化学反应很复杂，尤其是当分子量的运动发挥巨大作用时，”与同事维亚切斯拉夫·布兰采夫设计了这项计算研究的桑塔努·罗伊说“水分子和化学物质在一个类似的耦合过程中被检测到，这些耦合过程可能会显著降低其作用。了解这些动态过程，知道非平衡溶剂的影响，对于全面了解反应发生时的情况至关重要。”

研究人员发现，在检查二氧化碳的吸收速率时，只关注自由能量载体——必须覆盖的能量载体，系统才能将其转化为另一个——这是一个过于简单的说明，无法提供全貌这种不完整的方法可能导致对动作动力学的准确理解，即影响动作发生速度的因素

Bryantsev说：“每周员工都会完成一项考虑到水对行动路径上情绪的影响的计划，结果很有趣。”“第一步，甘氨酸与二氧化碳相互作用，比下一步慢了800倍，下一步，为了保持吸收的二氧化碳，释放足够的能量来优化产品的混合状态。引人注目的是，自由能在这两个步骤中都是主要的，从不同的角度来看，这两个关键阶段的速度是一部分，也是提高二氧化碳吸收效率的途径。”选择和分离“.

本研究中使用的脑电模拟的扩展性仍然受到第一次短时间和长规模以及高计算成本的限制，这些都代表了化学反应。

”对于未来的项目，我们希望将新兴的机器学习方法与高精度模拟相结合，并开发基于深度神经网络的交互式交互潜力这将允许我们在大范围内以高精度进行大规模的计算模拟，并显著降低计算成本，”进行模拟的XinyouMa说道。

Royaadded：“尽管我们描绘了由含水氨基酸捕获的二氧化碳的分子水平动力学特征，但通过使用机器学习方法获得更大的长度和时间尺度，将有助于我们理解纯温度、压力和粘度等宏观因素对DAC的影响，以及这些影响如何与所获得的分子图像相关联“.

总的来说，这些研究结果揭示了DAC的三元工作，并强调了动力学、热力学和分子相互作用在从大气中清除二氧化碳（如氨基酸）方面的重要作用。随着对这些机制的更准确理解，部署大规模DAC技术的前景将变得更容易。在全球范围内，几个不同的DAC项目处于不同的研究阶段ch，测试和开发