科學(xué)家開發(fā)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的新方法

　　據(jù)外媒報道，辛辛那提大學(xué)的工程師們正在開發(fā)將溫室氣體轉(zhuǎn)化為燃料的新方法，以應(yīng)對氣候變化并讓獲得火星燃料。辛辛那提大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院副教授吳敬杰（音譯）和他的學(xué)生在一個反應(yīng)器中使用碳催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。該反應(yīng)被稱為"薩巴捷反應(yīng)"，來自已故法國化學(xué)家保羅·薩巴捷，國際空間站用它來清除宇航員呼吸的空氣中的二氧化碳，并產(chǎn)生火箭燃料以保持空間站在高軌道上。

　　但吳敬杰想得更遠。火星大氣幾乎完全由二氧化碳組成。吳敬杰說，宇航員可以通過在紅色星球上制造他們到達后所需的燃料來節(jié)省他們返程所需的一半燃料。他表示：“這就像火星上的一個加油站。你可以很容易地通過這個反應(yīng)器泵送二氧化碳，并為火箭生產(chǎn)甲烷，”

　　辛辛那提大學(xué)的研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，合作者來自萊斯大學(xué)、上海大學(xué)和華東理工大學(xué)。吳敬杰通過研究電動汽車的燃料電池開始了他的化學(xué)工程生涯，但大約10年前開始在他的化學(xué)工程實驗室研究二氧化碳轉(zhuǎn)化。

　　“我意識到，溫室氣體將成為社會的一個大問題，”吳敬杰說?！昂芏鄧叶家庾R到，二氧化碳是我們社會可持續(xù)發(fā)展的一個大問題。這就是為什么我認(rèn)為我們需要實現(xiàn)碳中和?！?/p>

　　拜登政府已經(jīng)設(shè)定了一個目標(biāo)，即到2030年實現(xiàn)溫室氣體污染物減少50%，到2050年實現(xiàn)依靠可再生能源的經(jīng)濟?！斑@意味著我們將不得不回收二氧化碳，”他說。

　　吳敬杰和他的學(xué)生們，包括主要作者和辛辛那提大學(xué)博士生張?zhí)煊睿谠囼灢煌拇呋瘎?，如石墨烯量子點--只有納米大小的碳層--可以增加甲烷的產(chǎn)量。吳敬杰說，這個過程有希望幫助緩解氣候變化。但它也有一個很大的商業(yè)優(yōu)勢，即作為副產(chǎn)品生產(chǎn)燃料。

　　"這個過程比10年前的產(chǎn)量高100倍。所以你可以想象，進展會越來越快，"吳敬杰說。"在未來10年，我們會有很多創(chuàng)業(yè)公司將這項技術(shù)商業(yè)化。"

　　吳敬杰的學(xué)生正在使用不同的催化劑，不僅生產(chǎn)甲烷，而且生產(chǎn)乙烯。乙烯被稱為世界上最重要的化學(xué)品，用于制造塑料、橡膠、合成服裝和其他產(chǎn)品。

　　"綠色能源將是非常重要的。在未來，它將代表一個巨大的市場。所以我想研究它，"張?zhí)煊钫f。

　　吳敬杰說，當(dāng)與太陽能或風(fēng)能等可再生能源結(jié)合時，從二氧化碳中合成燃料變得更加具有商業(yè)可行性。"現(xiàn)在我們有多余的綠色能源，我們只是扔掉了。我們可以將這些多余的可再生能源儲存在化學(xué)品中，"他說。

　　這個過程是可擴展的，可用于能產(chǎn)生數(shù)噸二氧化碳的發(fā)電廠。而且它是有效的，因為轉(zhuǎn)換可以在產(chǎn)生多余二氧化碳的地方進行。

　　吳敬杰說，利用二氧化碳生產(chǎn)燃料方面的進展使他對人類在有生之年踏上火星更有信心。

　　"現(xiàn)在，如果你想從火星回來，你將需要攜帶兩倍的燃料，這非常重，"他說。"而在未來，你將需要其他燃料。所以我們可以從二氧化碳中生產(chǎn)甲醇，并利用它們來生產(chǎn)其他下游材料。然后也許有一天我們可以在火星上生活。"