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二氧化碳能變燃料

圖文 更新时间:2024-10-01 16:26:22

據說,二氧化碳作為溫室氣體的代表,是全球變暖的主要誘因之一,所以西方國家祭出碳排放權,企圖掐住發展中國家的經濟命脈,甚至連吃個燒烤,都被嫌棄碳排放過多。然而俗話說“打敗你的往往不是同行,而是跨界”,二氧化碳也沒想到,有一天它可能成為緊俏貨,既可以變澱粉,又可以變航空燃料。

二氧化碳能變燃料(現在又能變航空燃料)1

二氧化碳:從來沒想過自己還能這麼有用

咱們先說說二氧化碳變澱粉這個老話題,前段時間,中科院天津工業生物所人工利用二氧化碳合成無細胞化學酶澱粉的消息,刷新了大家的認知,原來西北風真能喝飽,天上真能掉餡餅,而且它的反應步驟比從玉米等農作物自然合成澱粉少得多,從60多步減少到11步,理論能量轉化效率從農作物光合作用的約2%,提高到超過10%,比玉米澱粉自然合成速率快8.5倍。據計算,将來1立方米的生物反應器年産澱粉量,相當于5畝玉米地的澱粉産量。

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二氧化碳變澱粉可不是水變油那樣的騙局

雖然目前人工合成澱粉尚處于實驗室階段,試制出來的樣品連試管的底部都裝不滿,但确實讓人看到了它的巨大意義,不但讓碳排放控制變得毫無意義,天然就自帶環保屬性,而且可以解決困擾人類的“民以食為天”問題,讓忍饑挨餓永遠成為曆史。同時,它還可以助力人類飛向星辰大海,再也不用往飛船上裝大量的澱粉類食物,或者在飛船上種菜了,而火星等裹滿二氧化碳大氣層的星球,會變成取之不盡用之不竭的大糧倉。

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人類星辰大海的夢想,就裝在這個小試管裡

如果說人工合成澱粉解決了人吃飯的問題,接下來它的另一次華麗變身,又解決了機器“吃飯”的問題。10月22日,美國空軍官方網站發布消息稱,他們和“碳轉化”公司Twelve合作的“E-Jet”項目,在今年8月份成功利用二氧化碳制造出了液态碳氫化合物,證明在稀薄的空氣中“無中生有”的獲取噴氣式發動機燃料是可行的。

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英國牛津大學也正在進行這項研究

實際上,這種将合成氣體轉化為液态碳氫化合物的過程并不新鮮,早在1925年就被德國科學家發明出來了,并投入到二戰中。這種以合成氣體為原料在催化劑和适當條件下合成為液态烴或碳氫化合物的過程,又被稱為“費托合成”。隻不過,當時是在一氧化碳和氫氣的混合氣體中提取燃料,現在則換成了直接從空氣中,甚至是稀薄空氣中提取二氧化碳,再轉化成液态碳氫化合物。

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費托合成原理

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煤制氣也是一種費托合成

值得一提的是,美國空軍作戰能源實驗室在2020年才批準這個項目,2021年8月就取得了裡程碑式的成功。據說目前這個測試還在進行,直到今年底才結束第一階段的試驗,後續視情況還會繼續第二階段的測試,将技術規模擴大,以便量産。

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空中加油機不再隻是燃料的搬運工了

當然,目前要想直接從空氣中批量生産航空燃料,還存在許多問題,比如作為主要原料之一的水的來源問題、催化劑的問題,而且合成這種燃料也必須耗費大量的電能,而飛機上産生電能還是要依靠燃燒航空燃料,有這些航空燃料,為什麼不直接用于飛行,反而要兜個大圈子?

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二氧化碳變燃料目前還不能批量生産

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