新系統可(kě)輕松制(zhì)出碳中性 •液體(tǐ)燃料 僅需陽光(guāng)和(hé)空(kōng)氣
财聯社（上(shàng)海(hǎi)，編輯 黃(huδαδ"áng)君芝）訊，近(jìn)期，蘇黎世聯邦理(lǐ)工(gō&✔↕αng)大(dà)學（ETH Zurich）的(de)工(gōng§π )程師(shī)們展示了(le)一(yī)™¶ 個(gè)試驗系統，可(kě)以從(cóng)陽光(guāng♠©★)和(hé)空(kōng)氣中生(shē¶₹ng)産燃料。該裝置從(cóng)大(dà)氣中捕獲二氧化π¶(huà)碳和(hé)水(shuǐ)，利用(yòng)∑✔>£太陽能(néng)将其轉化(huà)為(wèi)合成氣，然後将其轉£≈化(huà)為(wèi)本質上(shàng)是(shì)碳中₽σ×↔性的(de)液體(tǐ)燃料。
随著(zhe)人(rén)們對(duì)二氧化(huà)碳排放(fàngγ∑)造成的(de)危害有(yǒu)了(le)更™δ清晰的(de)認識，在向電(diàn)動汽車(c♠β$ hē)、氫動力、燃料電(diàn)池和(hé)其他(tā)可♦★(kě)持續能(néng)源轉型方面，還(hái)有(yǒu)大(dà) €δ量工(gōng)作(zuò)要(yào)做(zuò)。然而 "，這(zhè)些(xiē)進步将需要(yào)對(du≠ ì)現(xiàn)有(yǒu)的(de)基礎設施進行(xíng)↔↔★大(dà)的(de)改變，這(zhè)可( ε±kě)能(néng)會(huì)減慢(màn≈γ±>)它們的(de)實施。
與此同時(shí)，合成燃料可(kě)能(néng)是(shì)一(yī)個(±☆→>gè)不(bù)錯(cuò)的(de)解決方案。這(zhè)×≤些(xiē)燃料是(shì)模仿目前的(de)液體(tǐ)碳氫化(huà)γ≈合物(wù)燃料，但(dàn)由可(kě)再生(shēng)資源生(€ ↑shēng)産，如(rú)生(shēng)物(wù)質、廢物(♦₹↔wù)或大(dà)氣中已經存在的(de)碳'≈。而且它們可(kě)以被直接“放(fàng)入”現→ λ₩(xiàn)有(yǒu)的(de)發動機(jī)和(hé)基♦礎設施中，替代或補充化(huà)石燃料。
在這(zhè)項新研究中，蘇黎世聯邦理(lǐ÷σ)工(gōng)大(dà)學的(de)研究←α→人(rén)員(yuán)開(kāi)發并測₽ ₽β試了(le)一(yī)種新系統，該系統僅使用(yòng" ∑Ω)陽光(guāng)和(hé)空(kōng)氣就(jiù ≤★↔)可(kě)以直接生(shēng)産這(zhè)些(x♦↔iē)燃料。由此産生(shēng)的(de)燃料是(sδ≈¥hì)碳中性的(de)，燃燒時(shí)釋放(fàng)的(de)二氧化(huà)碳與此前從(cóng)÷₹₽空(kōng)氣中去(qù)除的(de)二氧化(huλ'"à)碳一(yī)樣多(duō)。
據了(le)解，該系統由三個(gè)單元±←組成：直接空(kōng)氣捕獲單元、太陽能(néng)氧化(huà$)還(hái)原單元和(hé)氣液轉換單元。第 ₹↑×一(yī)部分(fēn)吸收周圍的(de)空(kōng)氣÷★，利用(yòng)吸附把二氧化(huà)碳和(hé)水∏ε(shuǐ)從(cóng)空(kōng)氣中吸出來(lái)。然後這(zhè)£♦些(xiē)裝置被輸送到(dào)第二個(gè)單元，在那(n•≤✘$à)裡(lǐ)太陽能(néng)被利用(yòng)↔€來(lái)觸發化(huà)學反應。
一(yī)個(gè)抛物(wù)面聚光(gu®★Ω©āng)器(qì)将太陽光(guāng)以3000倍的(de)®σ系數(shù)聚焦到(dào)太陽能(néng)反應器(qì)上(shàng☆✔α)，産生(shēng)1500℃的(de)溫度。反應器(qì)內(nèi) '部是(shì)一(yī)個(gè)由氧化(huà)铈α↓制(zhì)成的(de)陶瓷結構，它從(cóng)進入的(↔σde)二氧化(huà)碳和(hé)水(shuǐ)中吸收氧氣，産生(shēng₩λ)氫氣和(hé)一(yī)氧化(huà)碳—$©—合成氣。
合成氣本身(shēn)可(kě)以被收集起來(lá↔₩✔ i)使用(yòng)，或者可(kě)以被輸送到φ☆∏(dào)第三個(gè)單元，在那(nà₩'±)裡(lǐ)它被轉化(huà)為(wèi)液體(t★®÷ǐ)碳氫化(huà)合物(wù)燃料，如(rú)煤油或甲₽δ&醇。這(zhè)項研究成功已發表在了(le)《自(zì)λ®然》雜(zá)志(zhì)上(shàng)。
為(wèi)了(le)測試這(zhè)一(yī)概念，研究人(rén)←±∑員(yuán)在一(yī)幢建築的(de)屋頂上(shàng)安裝&∞&了(le)一(yī)個(gè)小(xiǎo)型的(de)5kW的(©λde)小(xiǎo)型試驗系統。每天運行(xíng)€¥✘∑7小(xiǎo)時(shí)後，該設備每天能(néng)π✔♦ 夠生(shēng)産32毫升的(de)甲醇。
盡管這(zhè)還(hái)不(bù)算(suàn)多(duōβ≠)，但(dàn)該團隊表示，這(zhè)表♥ •π明(míng)這(zhè)一(yī)概念是(shì)可(kě)行∑™✘∞(xíng)的(de)，可(kě)以擴大(dà)到(dào≤€♣♦)商業(yè)生(shēng)産。一(yī)個(gπ✘è)大(dà)型的(de)發電(diàn)廠(chǎng)可λ↑(kě)能(néng)看(kàn)起來(lái)像一(yī)個(gè€>✘)太陽能(néng)熱(rè)電(diàn)廠(chǎng)，有(yǒ≤←₩®u)一(yī)排聚光(guāng)器(qì)将陽光(guān★↕g)集中到(dào)一(yī)個(gè)中心塔上(shàng±≤)。經計(jì)算(suàn)，如(rú)果有(yǒu)™≠★一(yī)個(gè)使用(yòng)10個(gè)這(zhè)樣系♣→↕統的(de)工(gōng)廠(chǎng)，可λ÷(kě)以每天生(shēng)産95000升的(de)煤油， ≤這(zhè)足夠讓一(yī)架空(kōng)客A350從(c§γóng)倫敦飛(fēi)到(dào)紐約再飛(fēi)回來(lái)。
為(wèi)了(le)滿足航空(kōng)煤 ₽油的(de)全部需求，研究小(xiǎo)組計(jì)算(suàn)出大(₽∏dà)約需要(yào)45000平方公裡(¥←♥lǐ)（17375平方英裡(lǐ)）的(de)太陽能(n$π éng)發電(diàn)廠(chǎng)。因此不(bù)幸的(de)是(™$©shì)，建立這(zhè)些(xiē)工(gōng)廠(chǎn≈♥λ g)的(de)高(gāo)額前期費(fèi)用(yòn₽♥£↕g)将使這(zhè)些(xiē)燃料比它們所替代的∑ ₹∏(de)化(huà)石燃料更昂貴，因此需要(y® ào)補貼和(hé)支持來(lái)使它們落地(dì)，這®¶(zhè)可(kě)能(néng)限制(zhì)了(le)它們的(de)可(≥©kě)行(xíng)性。
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