世界各地的铁路系统可以通过捕获列车中断和减速时产生的可持续能源，帮助缓解气候变化，清洁空气中的二氧化碳。
总部位于美国的CO2Rail公司一直在与包括谢菲尔德大学（universityofsheffield）工程师在内的一组研究人员合作，设计直接空气捕捉（DAC）技术，以去除空气中的二氧化碳，该技术可用于已在正常运行的列车上安装的特殊轨道车。
DAC轨道车通过使用向上延伸到移动列车滑流中的大进气口将环境空气移动到大型圆柱形CO2收集室中，并消除了对固定DAC操作所需的高能耗风扇系统的需求。
然后，空气通过一个化学过程，将二氧化碳从空气中分离出来，然后无二氧化碳的空气从汽车后部或底部流出，返回大气。
捕获足够量的二氧化碳后，关闭燃烧室，收集、浓缩收集的二氧化碳，并将其储存在储液罐中，直到可以在换班或加油站将其从火车上清空到正常的二氧化碳轨道罐车中。然后将其作为CO2利用的增值原料运输到循环碳经济中，或运输到附近的地质填埋场。
这些过程中的每一个都完全由车载产生的可持续能源提供动力，不需要外部能量输入或非工作充电循环。
当列车启动制动器时，其能量制动系统将列车的前进动量转化为电能，其方式与再生电动汽车大致相同。目前，这种能量以热量的形式在列车上耗散，并在每次制动操作期间从机车顶部排出。
谢菲尔德大学（University of Sheffield）英国二氧化碳利用中心主任、该研究的合著者彼得·斯泰林（Peter Styring）教授表示，“从环境中直接捕获二氧化碳越来越成为缓解气候变化最恶劣影响的迫切需要。”
“目前，列车制动或减速时产生的大量可持续能源完全消失了。这项创新技术不仅将利用制动操作产生的可持续能源来收集大量二氧化碳，而且还将利用全球铁路网整合将提供的许多协同效应。”
“这项技术将以低得多的成本收获大量的二氧化碳，并有可能在2030年、2050年和2075年分别达到45亿吨、29亿吨和78亿吨的年生产力，每辆车在短期内的年二氧化碳排放量为3000吨。”
与固定式DAC运行不同，固定式DAC运行需要大面积的土地来建造设备，并建造可再生能源为其供电，CO2Rail将是瞬态的，通常不会被公众看到。欧洲运输组织本月早些时候宣布，他们致力于到2050年将高铁使用量增加两倍，以遏制二氧化碳排放量过大的航空旅行，这项技术的潜在影响最近得到了激发。
CO2Rail公司的Eric Bachman说，“平均而言，每一次完整的制动动作都能产生足够的能量，为20个普通家庭提供一整天的电力，所以这不是一个微不足道的能量。”
“再乘以世界上几乎每列火车的每一次停车或减速，你的能量大约是同期胡佛大坝发电量的105倍，这是一个耗时六年、耗资7.6亿美元的水电建设项目。”
他补充道：“想象一下，每天早上登上火车，看到连接着的CO2轨道车，知道你每天上班的通勤实际上有助于缓解气候变化。”
“这项技术同样适用于货运，如果在铁路和其他运输方式之间进行选择，我认为这项技术将影响许多托运人。”
该团队包括来自谢菲尔德大学、多伦多大学、麻省理工学院、普林斯顿大学、工商界的研究人员，他们发现，每辆直接空气捕捉车每年可以从空气中收集约6000公吨的二氧化碳，随着技术的发展，可以收集更多的二氧化碳。此外，由于列车能够承载多节CO2轨道车，每节列车将收获相应的CO2吨位倍数。
其可持续电力需求完全由列车发电源提供，无需增加成本，节省30鈥?仅从能量输入就可以实现每吨收获0%的二氧化碳。
这一点，加上土地等其他重大节约，使预计成本按比例下降到每吨不到50美元，使该技术不仅在商业上可行，而且在商业上具有吸引力。
多伦多大学（University of Toronto）的杰弗里·奥津（Geoffrey Ozin）教授和该研究的合著者表示，“在这些价位上，凭借其巨大的能力，CO2Rail很可能很快成为世界上第一个兆吨级、第一个千兆吨级和全世界最大的直接空中捕获部署提供商。”
“常规运输中的碳中性，然后在环境空气DAC操作中显著的碳负性。各方面的双赢和‘拯救人类’技术。”
该团队还在研究一种类似的系统，该系统可以消除柴油机车排气中的二氧化碳排放，这在北美和世界其他地区普遍存在。随着可持续能源铁路电气化系统的发展，柴油线路上的这种点源能力将使铁路成为世界上第一种碳中和的大规模运输模式。
这项研究发表在《焦耳》杂志的未来能源部分。