东京都会大学（Tokyo Metropolitan University）的研究人员开发了一种新的碳捕获系统，该系统能够以前所未有的性能直接从大气中清除二氧化碳。异佛尔酮二胺（IPDA）在“液-固相分离”系统中被发现在大气中所含的低浓度下以99%的效率去除二氧化碳。该化合物可重复使用，加热最少，速度至少是现有系统的两倍，这是直接空气捕捉的一个令人兴奋的新发展。
全世界都感受到了气候变化的毁灭性影响，迫切需要新的政策、生活方式和技术来减少碳排放。然而，许多科学家正在展望一个比净零排放目标更远的未来，一个“超越零”的未来，在那里我们可以积极减少大气中的二氧化碳含量。碳捕获领域，即二氧化碳的去除和随后的储存或转化，正在迅速发展，但在大规模部署之前仍然存在障碍。
最大的挑战来自效率，特别是在所谓的直接空气捕获（DAC）系统中直接处理大气空气方面。二氧化碳的浓度使得与吸附剂的化学反应非常缓慢。此外，在更可持续的捕获和解吸循环中，很难再次将二氧化碳排出，这本身可能是非常耗能的。即使是使用氢氧化钾和氢氧化钙建造DAC工厂的领先努力，也面临着严重的效率问题和回收成本，因此迫切需要寻找新工艺。
由东京都会大学教授山佐诚治领导的一个团队一直在研究一种称为液-固相分离系统的DAC技术。许多DAC系统涉及在液体中鼓泡空气，液体与二氧化碳之间发生化学反应。随着反应的进行，更多的反应产物积聚在液体中；这使得随后的反应越来越慢。液-固相分离系统提供了一种优雅的溶液，其中反应产物不溶于水，以固体形式从溶液中出来。液体中没有产物的积累，反应速度也不会太慢。
该团队将注意力集中在液态胺化合物上，对其结构进行了修改，以优化反应速度和效率，空气中的二氧化碳浓度范围很广，从400ppm左右到30%。他们发现，其中一种化合物异佛尔酮二胺（IPDA）的水溶液可以将空气中99%的二氧化碳转化为固体氨基甲酸沉淀物。至关重要的是，他们证明，分散在溶液中的固体只需加热到60摄氏度即可完全释放捕获的二氧化碳，从而回收原始液体。二氧化碳的去除速度至少是领先的DAC实验室系统的两倍，使其成为目前世界上处理空气中低浓度二氧化碳（400ppm）最快的二氧化碳捕获系统。
该团队的新技术承诺DAC系统具有前所未有的性能和鲁棒性，对大规模部署的碳捕获系统具有广泛的影响。除了进一步改善系统之外，他们对“超越零”世界的愿景现在转向如何将捕获的碳有效地用于工业应用和家用产品。他们的研究发表在ACS环境杂志上。