碳奈米纖維空氣濾網實現分散式直接空氣碳捕捉

2025年10月發表於 Science Advances 的突破性研究，展示了一種可整合至現有建築 HVAC 系統的碳奈米纖維空氣濾網，能夠從環境空氣中直接捕捉 CO₂（Direct Air Capture, DAC），開創了「分散式碳捕捉」的嶄新應用場景。

該濾網以碳奈米纖維為基材，表面塗覆聚乙烯亞胺（Polyethyleneimine, PEI）聚合物作為 CO₂ 吸附劑。當建築通風系統運作時，空氣自然流經濾網，PEI 塗層上的胺基（-NH₂）與 CO₂ 反應形成碳酸銨鹽，實現碳捕捉。當濾網飽和後，透過溫和加熱（約80-100°C）即可脫附再生，釋放的高純度 CO₂ 可進一步封存或利用。

研究團隊進行了完整的生命週期評估（Life Cycle Assessment, LCA），結果顯示該系統的淨碳移除效率高達 92.1%，意即每捕捉 1 噸 CO₂，僅產生約 0.079 噸的碳排放（包含製造、運輸與再生能耗）。估算每噸 CO₂ 的捕捉成本約為 209-668 美元，雖高於工業級集中式 DAC 設施，但其優勢在於無需額外土地與獨立設施，可充分利用既有建築的通風基礎設施。

更令人振奮的是，研究推估若將此技術大規模應用於全球建築，每年潛在碳移除量可達 5.96 億噸 CO₂。這項技術對空氣濾網產業的啟示在於：未來的空氣濾網不僅是「過濾粒子」的被動元件，更可能成為「主動參與碳循環」的功能性材料，為綠色建築與淨零排放目標做出直接貢獻。