Proton trap engineered electric swing adsorption for scalable and cost-effective direct air capture
Rattachement africain : cn, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract Direct air capture (DAC) is critical to achieve carbon neutrality, yet current technologies face significant barriers to widespread, cost-effective deployment. Amine-based electric swing adsorption (ESA) offers a promising low-energy, steam-free pathway, but its efficiency is fundamentally limited by an inherent 2:1 amine-to-CO 2 stoichiometric penalty. Here, we overcome this bottleneck by engineering a point defect-mediated proton trapping network into ESA sorbents, enabling a 1:1 amine-CO 2 stoichiometry. Our engineered sorbent achieves a CO 2 uptake of 6.57 mmol g −1 from 400 ppm CO 2 , a 28.8% improvement over the state-of-the-art sorbents. Regeneration is achieved with a low energy input of 3.4 GJ t −1 and exhibits a CO 2 release rate 48% faster than conventional thermal methods. N 5- d GA remains stable under 0-80% relative humidity fluctuations and at a gas velocity of 1 m s −1 . Techno-economic analysis projects DAC operating costs of $48-62 t −1 using renewable electricity, up to 78% lower than temperature swing adsorption DAC and below the $100 t −1 CO 2 target. This work presents a sorbent design and ESA process, establishing a scientifically rigorous and economically viable pathway towards gigaton-scale DAC deployment.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Proton trap engineered electric swing adsorption for scalable and cost-effective direct air capture
- Date Crossref
- 21/07/2026
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Zhejiang Energy Group (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Zhejiang University of Technology State Key Laboratory of Advanced Separation Membrane Materials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University College London pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hangzhou Normal University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhejiang University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhejiang University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Baima Lake Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Science and Education Integration College of Energy and Carbon Neutralization Zhejiang Key Laboratory of Clean Energy Conversion and Utilization pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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The Bartlett School of Sustainable Construction pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Material pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Chemical and Biological Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Zhejiang Energy Group (China), State Key Laboratory of Advanced Separation Membrane Materials — Zhejiang University of Technology et University College London, avec 8 autres affiliations.
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