澳大利亞新南威爾士大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的一支研究團(tuán)隊(duì),已經(jīng)設(shè)想了一種將二氧化碳原料轉(zhuǎn)化成類似“樂(lè)高積木”的新技術(shù)。通過(guò)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為搭建“樂(lè)高”所用的簡(jiǎn)單化學(xué)結(jié)構(gòu)單元,科學(xué)家得以將電廠排量的二氧化碳輕松轉(zhuǎn)化為其它實(shí)用的產(chǎn)品,比如合成燃料或塑料。
該校研究團(tuán)隊(duì)著手將二氧化碳用于生產(chǎn)合成氣的一種更
綠色的替代方案,后者通常由天然氣制成,在化學(xué)上的用途十分廣泛,可用于制造各種燃料和材料。
科學(xué)家們希望以二氧化碳為基礎(chǔ),提出一種更實(shí)惠、可擴(kuò)展的生產(chǎn)方式,同時(shí)減少現(xiàn)有的
碳排放。而這項(xiàng)研究的重點(diǎn),便始于氧化鋅納米顆粒。
其能夠作為新化學(xué)反應(yīng)的高效催化劑,通過(guò)將氧化鋅暴露于 2000 ℃(3632 ℉)的明火中燃燒而成,研究團(tuán)隊(duì)將這項(xiàng)技術(shù)稱作“火焰噴霧熱解”。當(dāng)在電解器中將二氧化碳與生成的氧化鋅納米粒子混合時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)它們可以將溫室氣體還原為氫氣和一氧化碳的混合物(又稱“合成氣”)。
Emma Lovell 博士稱:“合成氣被視為一種類似‘樂(lè)高積木’的化學(xué)原料,因?yàn)闅錃夂鸵谎趸歼@兩種組分可以按照不同的比例來(lái)混合使用”。
作為一種相當(dāng)重要的工業(yè)前提,這類原材料可被用于合成柴油、甲醇、酒精或塑料之類的產(chǎn)品,意味著二氧化碳也可以在這根鏈條上發(fā)揮重要的作用。
研究人員稱,他們可以根據(jù)最終產(chǎn)品所需而對(duì)顆粒的燃燒過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié),以生產(chǎn)出不同的合成氣混合物。比如 1:1 的一氧化碳和氫氣很適合制造燃料,而 4:1 則適合生產(chǎn)塑料。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的更大前景,還是在于火焰系統(tǒng)在將減少二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣基礎(chǔ)上的減排有效性,據(jù)說(shuō)可以在 10 分鐘內(nèi)完成全部過(guò)程。
盡管但在大規(guī)模應(yīng)用前還有很長(zhǎng)一段路要走,但研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)表達(dá)了相當(dāng)強(qiáng)的信心。未來(lái)甚至可將燃煤電廠、天然氣發(fā)電廠、甚至天然氣礦打通,從而在工業(yè)上發(fā)揮巨大的價(jià)值。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)能源材料》(Advanced Energy Materials)期刊上。
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