據(jù)美國德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校22日消息，該校一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)證明，集中光、熱和高壓，只需一步反應(yīng)就能把二氧化碳和水直接變成有用的液態(tài)烴燃料。這種簡單、廉價(jià)的新型可再生燃料技術(shù)有望幫助去除大氣二氧化碳，限制全球變暖。而反應(yīng)過程中會(huì)放出氧氣作為副產(chǎn)品，具有凈化環(huán)境的正面影響。
研究人員在發(fā)表于《國家科學(xué)院院刊》上的論文中指出，在光熱化學(xué)流體反應(yīng)器中，180℃到200℃和6個(gè)大氣壓條件下，二氧化碳和水可以一步轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴和氧氣。項(xiàng)目副主持研究員、該校機(jī)械與航空工程教授布萊恩·丹尼斯解釋說，集中光能引起光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生高能中間體和熱，從而引發(fā)形成碳鏈的熱化學(xué)反應(yīng)，這樣就在單步過程中產(chǎn)生了碳?xì)浠衔铩?/p>
項(xiàng)目副主持研究員弗里德里克·麥當(dāng)奈爾說：“與電池或氣態(tài)氫動(dòng)力汽車技術(shù)相比，我們的工藝還有一個(gè)重要優(yōu)勢，反應(yīng)中的許多烴類產(chǎn)品正是目前汽車、卡車和飛機(jī)中所用的，所以無需改變現(xiàn)有的燃料銷售系統(tǒng)。”
按研究人員的設(shè)想，用拋物鏡將陽光集中于催化劑床上，為反應(yīng)提供熱量和光激發(fā)。多余的熱還可以用來帶動(dòng)相關(guān)太陽能燃料設(shè)施運(yùn)行，包括產(chǎn)物分離、水凈化等。該校副校長杜安尼·迪莫斯表示，發(fā)現(xiàn)一步法把二氧化碳和水變成可再生烴燃料是個(gè)巨大的成功，這一成果將納入他們的2020戰(zhàn)略計(jì)劃。
研究人員還指出，實(shí)驗(yàn)用的混合光熱化學(xué)催化劑以二氧化鈦為基礎(chǔ)，但二氧化鈦不能吸收所有可見光譜。麥當(dāng)奈爾說，下一步是開發(fā)出能更好地匹配太陽光譜的光催化劑，以更有效地利用整個(gè)入射光譜，總目標(biāo)是造出可再生的太陽能液態(tài)燃料。
這已不是科學(xué)家第一次嘗試?yán)枚趸肌㈥柟馀c水得到液態(tài)烴，去年有國際小組以2000攝氏度的高溫完成了這一過程。該項(xiàng)技術(shù)如果能在設(shè)備和工藝上得到進(jìn)一步優(yōu)化，則可用于工業(yè)化生產(chǎn)汽車、航空燃料。德國大眾集團(tuán)就在有計(jì)劃地推進(jìn)液態(tài)烴燃料的開發(fā)及量產(chǎn)，當(dāng)然，最終其是否符合各國燃料質(zhì)量指標(biāo)，也需要經(jīng)過時(shí)間的考證。
責(zé)任編輯：付鵬艷
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