高效減排:科學傢嘗試將二氧化碳轉化為分解燃料和塑料等產品

澳大利亞新南威爾士大學化學工程學院的一支研究團隊,已經想象瞭一種將二氧化碳原料轉化成相似“樂高積木”的新技術。通過將二氧化碳轉化為搭建“樂高”所用的簡單化學結構單元,科學傢得以將電廠排量的二氧化碳輕松轉化為其它適用的產品,譬如分解燃料或塑料。

Mariveles 燃煤電廠(圖自:維基百科

該校研究團隊著手將二氧化碳用於生產分解氣的一種更綠色的替換計劃,後者每每由天然氣制成,在化學上的用處十分普遍,可用於創造各種燃料和材料。

科學傢們但願以二氧化碳為基礎,提出一種更實惠、可擴展的生產方式,同時減少現有的碳排放。而這項研究的重點,便始於氧化鋅納米顆粒。

其可以作為新化學反應的高效催化劑,通過將氧化鋅表露於 2000 ℃(3632 ℉)的明火中熄滅而成,研究團隊將這項技術稱作“火焰噴霧熱解”。

當在電解器中將二氧化碳與生成的氧化鋅納米粒子混淆時,研究人員發現它們能夠將溫室氣體復原為氫氣和一氧化碳的混淆物(又稱“分解氣”)。

Emma Lovell 博士稱:“分解氣被視為一品種似‘樂高積木’的化學原料,由於氫氣和一氧化碳這兩種組分能夠依照不同的比例來混淆運用”。

作為一種相當重要的工業前提,這種原材料可被用於分解柴油、甲醇、酒精或塑料之類的產品,象征著二氧化碳也能夠在這根鏈條上發揚重要的作用。

研究人員稱,他們能夠依據終究產品所需而對顆粒的熄滅進程進行調整,以生產出不同的分解氣混淆物。譬如 1:1 的一氧化碳和氫氣很合適創造燃料,而 4:1 則合適生產塑料。

不過這項技術的更大遠景,還是在於火焰系統在將減少二氧化碳轉化為分解氣基礎上的減排有效性,聽說能夠在 10 分鐘內完成所有進程。

隻管但在大規模運用前還有很長一段路要走,但研究團隊已經表白瞭相當強的自信心。將來乃至可將燃煤電廠、天然氣發電廠、乃至天然氣礦打通,從而在工業上發揚宏大的價值。

有關這項研究的詳情,已經宣佈在近日出書的《先進動力材料》(Advanced Energy Materials)期刊上。

原題目為《Uncovering Atomic‐Scale Stability and Reactivity in Engineered Zinc Oxide Electrocatalysts for Controllable Syngas Production》。

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