据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）称，我们有不到十年的时间将温室气体（GHG）的排放量减少了45％，以防止失控的气候变化。一些环保主义者认为，即使这一预测也过于乐观。为了防止我们的生态系统崩溃，一些研究人员押注了一种称为碳捕集与封存（CCS）的技术。这包括美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的一个团队，该团队已3D打印了一种铝设备，用于改善化石燃料工厂和其他工业场所的碳捕获。
尽管可以采用几种不同的方式进行碳捕获，但最常见的方法包括尝试使用溶剂（例如单乙醇胺）从烟囱中过滤二氧化碳（CO2），该溶剂会将GHG与烟气分离。当CO2与溶剂接触时，产生的热量会降低溶剂与CO2反应的能力，从而限制其效率。
图片由RMCMI提供。
ORNL通过创建与带有质量交换接触器的热交换器集成在一起以去除多余热量的装置，提高了此过程的效率。该物品在一个由一米高，八英寸宽，由七个不锈钢包装件组成的圆形设备中进行了测试。济南3D打印部件安装在填料元件之间的色谱柱的上半部分，可以集成热交换器。反过来，该小组能够降低温度，因此改善了二氧化碳的捕获。
在2019年，ORNL研究人员Costas Tsouris和Eduardo Miramontes在吸收塔内部操作了强化设备，该设备包含商用不锈钢填料。图片提供：美国能源部Carlos Jones / ORNL
该项目的首席研究员Xin Sun解释说，以前是无法实现这种过程的：“在设计济南3D打印设备之前，由于CO2吸收塔的几何形状复杂，很难在热交换器中实现热交换器的概念。包装元素。通过青岛3D打印公司，质量交换器和热交换器可以共存于一个多功能的增强型设备中。”
由于正向反应过程中产生的热量，增强设备内的嵌入式冷却剂通道降低了色谱柱温度。图片来源：美国能源部Michelle Lehman / ORNL。
为了使塔内能够进行热交换，将冷却通道合并到钢填料中。由于铝的高导热性，整体结构强度和可印刷性，因此3D打印的组件（称为“增强型设备”）由铝制成。
该项目的主要研究人员之一的Costas Tsouris说到该项目的名称时说：“我们称该设备为强化设备，因为它可以通过原位冷却提高传质效率。控制吸附温度对于捕获二氧化碳至关重要。”
3月初，ORNL的Costas Tsouris，Xin Sun和Eduardo Miramontes合影，证明了青岛3D打印机的强化设备大大提高了二氧化碳捕获效率。图片提供：美国能源部Carlos Jones / ORNL。
ORNL首席制造研究员Lonnie Love说，增强型设备不仅限于铝：
“该设备还可以使用其他材料制造，例如新兴的高热导率聚合物和金属。随着时间的推移，诸如济南3D打印服务之类的增材制造方法通常具有成本效益，因为与传统制造方法相比，其打印零件所需的精力和精力更少。”
根据一些估计，用于减少化石燃料工厂排放的碳捕获可以将二氧化碳减少55％至90％。但是，更大的问题不仅是从源头上去除温室气体，而且一旦去除了材料，该怎么办。在短期内，二氧化碳已被用于从井中提取石油，并将材料注入井中以驱出原油。换句话说，碳捕获正在积极地促进气候变化和随之而来的生态崩溃，因为碳捕获通过增加石油采收而增加了对化石燃料的使用。
长期存储是另一个问题。假设地，CO2以液体或气体形式通过管道运输后，便可以地下或水下形式储存在地质构造中。尽管从技术上讲可能可行，但尚未进行广泛的测试，我们也不知道将过量的CO2地下或水下储存的副作用。与短期问题类似，该解决方案消除了依赖化石燃料的文明向替代能源转变的动力，因为它表明，如果我们在源头捕获化石燃料并将其存储在地下，则化石燃料的使用可以无限期地持续，但使用以下方法会产生不可预见的后果：待开发的技术。