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科學家研究循環利用CO2

研究者試圖利用可再生能源將CO2轉變為燃料,而燃料被燃燒後,排放的CO2可再次被捕獲,形成一個碳循環。(Creative Commons)

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【大紀元2018年04月16日訊】(大紀元記者晨曦編譯報導)和許多研究者一樣,多倫多大學材料科學博士研究生盧納(Phil De Luna)也在從大自然中獲取靈感,比如植物如何利用光合作用從二氧化碳、水和陽光中製造「食物」。他設想有朝一日,人們用水和可再生能源就能把二氧化碳轉變為有用的東西,如燃料、藥或家畜飼料。當其他科學家熱衷於討論如何利用碳捕獲與封存這種方式應對氣候變化時,盧納更多考慮的則是碳捕獲與轉換。

碳捕獲是指從燒煤的發電廠之類的地方捕獲CO2排放,然後將其儲存於地下,以防止CO2進入大氣、令地球升溫。而盧納和同事們開發的技術如若成功,可能就不必要對CO2進行儲存了。發表在《焦耳》(Joule)期刊上的一篇文章描述了他們的研究。

「世界需要更多方式來應對氣候變化。如果我們能開發一種技術,使用CO2而不是化石燃料來滿足我們的化學和燃料製造需求,那麼我們就能在一個完全閉合的環路中對碳進行回收利用,」盧納表示。

人類在燃燒煤、石油和天然氣的同時也改變著氣候,增加了大氣二氧化碳的含量。但是,從捕獲的碳中製造的燃料,在燃燒時就不會向大氣排放額外的CO2。一旦相關技術得到推廣,「我們就能夠使用可再生能源來持續滿足世界上的能源需求,同時也為我們日常需要的消費品和原料提供一種來源,」 盧納補充道。「這種技術有潛力提供徹底的可持續性。」

「利用可再生能源將CO2轉變為燃料……而燃料被燃燒後,排放的CO2可再次被捕獲,形成一個碳循環,」 盧納說。

儘管目前還處於起步階段,但科學家們相信,這種轉換技術將在未來數十年中獲得長足進展。比如在5至10年內,電催化技術可降低將二氧化碳轉變為燃料和其它產品的成本。在未來50年或更長的時間裏,納米技術將驅動這種轉換。因此,排放、捕獲並轉換CO2的發電廠的出現只是個時間問題。

不過,研究者們也承認有困難需要剋服,其中主要是用以驅動化學反應的電力的成本。但他們相信,隨著可再生能源的普及,該成本亦會被降低。

盧納還表示,這種技術的核心是用以轉換CO2的材料:催化劑,要使催化劑更有效、穩定,並降低成本,還需要進行長期的研究探索。

「鼓勵人們使用可再生清潔能源的唯一辦法,就是使能源的供給保持穩定,不會出現間歇性問題,而這種技術為此提供了一條途徑,」 盧納說。「我們絕大部份的碳氫化合物經濟,比如生產類似塑料和建築材料的東西,也來自於化石燃料。如果我們能夠用捕獲的CO2替代化石燃料,那麼我們就能夠解決間歇性問題和能源儲存問題,從大氣中捕獲CO2,利用排放的廢物生產塑料及其它材料。」

該設想是一種新的嚐試,在經濟上是否可行、是否值得投入時間進行大量研究,都還有待證實。不過,針對人類在未來的幾十年中該如何利用二氧化碳,這些研究者為人們描繪了一副美麗的藍圖。◇

責任編輯:朱涵儒

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2018-04-17 3:22 PM
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