在全球气候变暖压力日益加剧的背景下，如何安全、高效地封存二氧化碳已成为全球科研攻关的重点课题。

近日，清华大学深圳国际研究生院（简称“清华SIGS”）副教授殷振元团队取得新突破：创新性地选用一种绿色环保型添加剂烷基糖苷（APG）作为表面活性剂，通过高速搅拌将液态二氧化碳打散成无数微米级小液滴，均匀分散于海水中，形成了稳定的水包二氧化碳乳液。

这一创新方法，使二氧化碳与海水的接触面积大幅增加，溶解和反应路径极大缩短，显著提升了水合物生成速率和转化率，为海底规模化固碳提供了一种全新的技术方案。

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据了解，该团队提出了一种通过构建稳定水包液态二氧化碳乳液（C/W）强化水合物动力学的新方法。在模拟海水环境下，通过引入一种环保型非离子表面活性剂烷基糖苷（APG），在高速剪切作用下，将原本不互溶的液态二氧化碳分散成微米级二氧化碳液滴，构建了稳定的C/W乳液体系。

通过重构液态二氧化碳/水两相接触模式，有效增加了液态二氧化碳与水接触面面积，极大增加了二氧化碳溶解度并缩短了二氧化碳传质距离。

研究团队提出这项技术，解决了海水体系中液态二氧化碳界面传质受限的难题，极大提高了二氧化碳水合物生成效率，有助于海底沉积物内快速形成二氧化碳水合物盖层，有效降低海底封存过程中的二氧化碳泄漏风险。

未来，该团队将与涉海研究机构密切合作，在海上平台构建乳液高效制备与注入系统，直接利用海水形成C/W乳液制备-注入-强化生成的一体化方案，推动该方法在海底原位试验。同时，团队提出的构建乳液微反体系强化水合物生成策略，有望应用于二氧化碳烟气分离、水合固化储氢等领域。

相关研究成果在线发表于《碳捕集科学与技术》期刊。论文第一作者为清华大学深圳国际研究生院2024级资源与环境专业硕士生孙佳钰，通讯作者为殷振元。论文合作者还包括北京怀柔国家实验室高级工程师李清平、新加坡国立大学讲席教授普拉文·林戈（Praveen Linga）等。

该研究得到了国家自然科学基金、科技部外国专家项目、广东省自然资源厅、深圳市科技创新局等支持。

采写：南都N视频记者 伍曼娜 通讯员 孙佳钰 吴鸿瑶

摄影：南都N视频记者 霍健斌