《自然》刊載：瑞士研究團隊發明“空氣變燃料”系統

當前，我們越來越習慣於電動汽車、太陽能電池板和更清潔的能源。然而，較重的交通工具，如飛機或輪船——目前占人類活動二氧化碳排放總量的8%——仍然需要碳氫化合物燃料，因為真正有效的推進系統還沒有被設計出來。

現在這種情況可能被顛覆。因為一個

瑞士研究小組發明並測試了一種方法，可以利用二氧化碳、水和陽光製造燃料，也就是說，從空氣中製造燃料

。這一成果日前發表在《自然》雜誌上。

有些替代能源不如風能或太陽能等其他傳統能源那麼出名，但在短期內可能非常有用，例如合成燃料。它是一種由

二氧化碳和氫氣製造的零排放燃料

。因為這

兩種元素結合，藉助陽光的力量，產生了碳氫化合物鏈，可以轉化為適用於汽車、卡車、飛機或輪船等內燃機的燃料

。多年來，這一切都已為人所知；然而，科學家們還沒有設法制造出可以利用這種合成技術的高效裝置。

這就是來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的阿爾多·施泰因費爾德團隊一直致力於研究的。實際上，他的系統“重新發明”了光合作用的自然過程：植物吸收大氣中的二氧化碳和水，並利用陽光提供能量，將這些原材料轉化為有機分子。這就是施泰因費爾德團隊研發出的系統原型的工作原理，該過程分為三個階段。

首先，該裝置從大氣中吸收二氧化碳和水並將其儲存起來。隨後與一塊玄武岩接觸，後者吸收了不需要的碳——隨著時間的推移，它會變成固體；

第二步涉及太陽能，它加熱一種叫做氧化鈰的材料，當它達到一定溫度時，會與二氧化碳和水發生反應。與二氧化碳的反應產生一氧化碳，並從水中產生氫氣。在這兩種情況下，副產品（或廢物）都是氧氣，它被排放到大氣中而不會產生負面影響。

剩下的——這個過程將繼續——是一氧化碳和氫氣的混合物，稱為合成氣，用於製造柴油等許多東西。

最後一部分是將合成氣轉化為有機分子。對於構成噴氣燃料的碳氫化合物，工業化學家通常會採用所謂的費託合成過程，即用於生產汽油、煤油或柴油等液態碳氫化合物的化學過程。但是施泰因費爾德團隊選擇了另一種方法來製造甲醇而不是上述碳氫化合物。

“到目前為止，太陽能燃料生產過程中的各個步驟都已得到證明。然而，在現實世界條件下實施完整和最佳化的系統一直具有挑戰性，”專家指出。

該團隊研發的系統原型安裝在ETH機器實驗室大樓的屋頂上。據稱，

該裝置平均每天每工作7小時就能生產32毫升純甲醇，這個數量不大，“但這證明該系統是可行的”

。粗略計算表明，要用合成材料取代目前的全部燃料量需要4。5萬平方公里的土地。

專家團隊承認，第一批工廠的初始投資成本“將超過它必須取代的化石煤油的成本”。因此，他們要求“政策支援，允許廣泛部署這些燃料，從而減少汙染物”。換句話說，從長遠來看，投資補助是為了獲得一種新的更清潔的燃料。

毫無疑問，這將為需要它們的新世界提供新的替代方案。

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