研究人员发现从空气中提取碳并将其转化为喷气燃料的方法

来源: ScienceAlert

英国研究人员开发了一种方法,使飞机能够从空气中捕获二氧化碳并将其作为燃料燃烧,从而减少飞行中的碳足迹。该方法使用廉价的铁基催化剂将气态CO2转化为喷气燃料,尽管目前产量太小,无法为实际飞机提供动力,但理论上可以实现'碳中和'飞行。

电动航空的开始即将到来,但要让普通环保主义者乘坐全电动长途喷气式飞机无罪飞行还需要很多年。与此同时,科学家们正试图使我们现有的商用飞机更加可持续,改变它们消耗的燃料是其中最好的方法之一。英国牛津大学和剑桥大学的研究人员现在提出了一种方法,让飞机从空气中捕获这种气体并将其作为燃料燃烧,而不是将二氧化碳(CO2)排放到大气中。

与其创造一整套新的电动飞机,这需要电池存储技术的巨大飞跃,这种新方法将使世界更快地减少飞行中的碳足迹。在实验室中,研究人员能够使用廉价的铁基催化剂直接将气态CO2捕获并转化为喷气燃料。液体燃料的产量仍然太小,无法为实际飞机提供动力,但如果能够从空气中大量捕获碳,并以足够高的效率转化为能量并重新排放,理论上飞机可以实现'碳中和'飞行。

通常,当化石燃料燃烧时,它们所含的碳氢化合物会转化为二氧化碳和水,释放能量。新系统本质上逆转了这一自然过程。通过向系统中添加热量,工程师能够将二氧化碳与从水中分离的氢结合,产生几克液体燃料,作者称这种燃料可以在喷气发动机中工作。负责这一令人印象深刻的化学反应的催化剂由铁、锰和钾组成,这些是地球上丰富的元素,比许多类似候选者更容易、更便宜地制备。

催化剂还容易与氢相互作用,并对一系列喷气燃料碳氢化合物表现出高选择性。

新系统并不是第一个,也不会是最后一个将我们的碳排放转化为理想生物燃料的系统。在加拿大,科学家们一直在开发一个巨大的工业综合体,以像森林树木那样捕获CO2,并将其用于形成碳氢化合物燃料。尽管一些研究表明将大气CO2转化为液体燃料是可能的,但生产超过微量数量极其困难且昂贵。新系统看起来很有希望,但其实用性是另一回事。

工程师们希望最终将他们的新系统连接到已建立的碳排放源,如燃煤电厂,这当然需要继续生产化石燃料。它也非常昂贵,即使有效,可能也不会吸引企业。尽管如此,随着气候变化加速和航空业仅在未来的几年内增加,工程师团队认为CO2转化和利用是“温室气体控制和可持续发展的重要组成部分”。其他依赖植物的可持续生物燃料需要大量的农田,并且不会同时解决我们的排放问题。

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