综述：关于太阳能辅助的二氧化碳捕获、利用和储存方法的综述

《Advanced Sustainable Systems》：A Review of Solar-Assisted Methods for CO2 Capture, Utilization, and Storage

二氧化碳捕获与转化技术综述，系统分析太阳能驱动下直接空气捕获、后燃烧等捕获方法，以及光催化、热化学和电化学等转化技术，探讨材料选择、反应条件对效率的影响，并评估海洋封存、地质封存等储存方案，提出未来研究方向。

　　

摘要

太阳能驱动的二氧化碳（CO₂）捕获、利用和储存（CCUS）技术已成为应对全球变暖和气候变化挑战的可行解决方案。基于太阳能的系统的一个关键优势是它们能够利用可再生能源运行，从而大大减少或消除对化石燃料的需求，这使它们与其他技术区分开来。本综述旨在收集并评估文献中提到的所有当前的太阳能驱动CCUS技术的研究。收集到的研究文章根据其运行条件和具体技术进行了分类，以提供关于这些过程内部机制的宝贵见解。这些研究旨在利用太阳能将CO₂捕获并转化为有用的产品，如一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）、甲酸（HCOOH）和甲醇（CH₃OH）。在捕获方法方面，本文考虑了太阳能集成在直接空气捕获（DAC）、燃烧后捕获、燃烧前捕获和富氧燃烧中的应用。DAC为从大气中减少二氧化碳提供了策略，最好与其他旨在降低CO₂水平的策略结合使用。然而，DAC技术也面临一些障碍，如高能耗和成本效益低的问题。与燃烧前捕获和富氧燃烧捕获相比，燃烧后捕获CO₂通常被认为是一种更为灵活且能源效率更高的方法。在讨论太阳能驱动的CO₂利用部分，本文回顾了光催化、热化学和电化学方法。光催化CO₂利用显示出可持续性的潜力，其效率取决于多种因素，包括光催化剂的选择、光源的强度和波长以及反应条件。此外，共催化剂或牺牲剂的存在也会影响过程的效率。太阳能热化学CO₂利用在高温下进行，能够以最低的能耗有效且特异性地转化CO₂。利用太阳能电化学方法转化CO₂的效果取决于多种因素，如光电极设计、电解质类型、特定反应条件（如温度和压力）以及用于促进CO₂还原反应的催化剂。此外，还分析和评估了CO₂储存策略，如海洋储存、地质储存和碳矿化。在相关研究的分析评估基础上，本文还简要探讨了未来可能的研究方向。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。