韩国科研团队研发“气体电池”，将温室气体直接转化为电能

碳汇林网讯 近日，韩国成均馆大学纳米工程系Jang Ji-Soo教授团队在《Energy & Environmental Science》（影响因子31.0）上发表突破性研究成果，成功开发出全球首款“气体电池”——Gas Capture and Electricity Generator（GCEG），一种可在温室气体被捕获的同时直接产生电能的新型能量装置。

与传统CCUS技术需消耗大量外部能源进行气体收集和处理不同，GCEG装置引入了一种全新机制：在电极表面吸附温室气体（如二氧化碳CO₂和氮氧化物NOx）的过程中，将伴随的物理化学能直接转化为电能。该装置采用非对称结构设计，将碳基电极与水凝胶材料相结合。当气体分子被吸附时，装置内部发生电荷重新分布和离子迁移，从而产生无需任何外部电源的连续直流电。简而言之，空气污染物充当了“发电燃料”。

这一技术颠覆了“碳捕集是能源密集型过程”的传统认知，实现了从“耗能系统”到“发电系统”的范式跃迁。现有CCUS设施通常需要消耗大量电力驱动风机、压缩机和吸收塔循环泵，而GCEG恰好反向运作——在清除污染物的同时反向供给能量。Jang教授表示：“这项研究证明了温室气体不仅是需要被控制的污染物，更可以是一种全新的能源资源。”

从应用前景看，GCEG的适用场景十分广泛。在自供能智能环境传感器和无电池物联网系统中，它可利用环境中低浓度的温室气体为设备供电，无需定期更换电池，大幅降低运维成本。在工业排放场景中，该技术可部署在工厂烟囱、垃圾填埋场、畜禽养殖场等废气集中的地点，实现“边捕获、边发电”的双重效益。

值得关注的是，GCEG技术开辟了一条“碳负排放+能源输出”的新赛道。相比于传统CCUS技术每吨CO₂的捕集成本往往高达数十至数百美元，且需要持续投入电力维持运行，GCEG可在为减排作贡献的同时向外输送电力，具有潜在的成本优势。虽然目前该装置尚处于实验室验证阶段，但其能量密度和规模化应用的经济性是下一步重点攻关方向。

从气候变化应对策略的角度来看，GCEG的技术方向代表了碳捕集领域的一种崭新思维：与其将碳视作需要处理的负担，不如将其视为能够驱动的能源载体。如果GCEG技术后续能够实现商业化落地，将从根本上改变碳捕集的经济模型，有望在全球范围内推动更多工业场景主动、自发地开展碳减排行动。