吸附：从原理、应用到解决气候变迁的关键技术
摘要
吸附是一种常见的物理现象，指粒子附著于材料表面的过程。近年来，随著极端气候的加剧，科学家们开始将吸附技术应用于温室气体的捕集和储存，以期减缓气候变迁的影响。本文将介绍吸附的原理、应用以及在气候变迁中的潜在作用。
关键字：吸附仪、吸附剂、物理吸附、化学吸附、温室气体、气候变迁
吸附的原理
吸附 (Adsorption) 这个科学词汇，是由德国的物理学家 - 凯泽(Heinrich Gustav Johannes Kayser) ，于西元1881年所创，被用来描述粒子附著于材料表面的现象。这种现象被研究、理解之后，如今已经广泛地被应用在我们的日常生活中，比如说，口罩上带静电的纤维，会吸附空气中的灰尘、病菌，达到过滤的效果；滤水器放入麦饭石，会吸附杂质、将水净化；干燥剂吸附空气中的水分子来去除湿气。这些都是吸附的实际应用。
根据材料吸附的工作原理，被分成物理吸附 (Physical Adsorption) 与化学吸附 (Chemical Adsorption) 两种。物理吸附，囊括那些通过凡得瓦力 (van der Waals force) 将目标物质黏著在选定材料上的方法；而化学吸附，则是让目标物质与选定材料产生化学反应以后，得到另外一种化合物的方法。
吸附的应用
吸附技术在许多领域都有广泛的应用，包括：
- 分离和纯化： 吸附可以用来分离混合物中的不同组分，例如空气中的氧气和氮气、水中的杂质等。
- 催化： 吸附可以用来固定催化剂，提高催化反应的效率。
- 储存： 吸附可以用来储存气体或液体，例如天然气、液化石油气等。
- 环境保护： 吸附可以用来去除空气和水中的污染物，例如二氧化碳、重金属等。
吸附在气候变迁中的应用
近年来，极端气候已经严重影响人们的生活与经济活动，其成因指向因为石化能源的过度使用，使得大量内含碳元素的温室气体分子，如一氧化碳、二氧化碳、甲烷...，逸散到空气中，进而造成日照所获的辐射热量累积过多、无法有效散去，进而严重影响原本的自然散热循环机制（植被、水系、洋流、冰层），产生极端气候。
为了设法降低空气中的温室气体，恢复过往的自然环境气候，科学家想方设法寻求有效解决方案，其中，「材料吸附」是一项广泛被研究探讨的科学领域。这种方法，利用材料本身的物质特性，将空气中的温室气体吸收附著，甚至将其取出并储存到别处之后，原来的材料还能重复使用。
无论那一种吸附方法，首先要考虑的是吸附材料的效率、还有吸附材料本身是否容易且大量取得。其他还包含吸附过程所需给予的添加剂或能源，不能为了吸附眼前的温室气体却在其他看不到的地方，创造更多温室气体。比如电动车虽然不会在城市中排放温室气体，却需要在盖更多更大的火力发电厂，可能产生更多温室气体出来。再者，吸附的系统设置成本也是需要考量的因素，总不能大到执行单位无法负担的程度。因此科学家不断寻找、研究、试验这些新的吸附材料和方法，就是要找出最合适的解决方案。
结论
吸附是一种重要的科学技术，具有广泛的应用前景。