美國德克薩斯州萊斯大學(xué)的工程師開發(fā)了一種催化反應(yīng)器,它可將CO2轉(zhuǎn)化成高濃度的純甲酸,甲酸可用作液體燃料。本周的《自然能源》雜志描述了這項(xiàng)技術(shù),它可催生出多種碳轉(zhuǎn)化技術(shù)。商業(yè)上可用的將CO2轉(zhuǎn)化為純甲酸的技術(shù)需要一系列費(fèi)用高的提純過程。而新設(shè)備生產(chǎn)的燃料無需提純。
萊斯大學(xué)化學(xué)與生物分子工程師Wang Haotian研究員在新聞稿中稱道:“甲酸是一種能量載體。它是一種燃料電池燃料,可以發(fā)電并排出二氧化碳,再將二氧化碳捕獲重新再利用。”研究人員認(rèn)為,作為化學(xué)經(jīng)濟(jì)中的燃料和資源,甲酸優(yōu)于氫。Wang 說:“在化學(xué)工程行業(yè)中,甲酸用作其他化學(xué)品的原料,也用作儲(chǔ)氫材料,它可以容納相同體積氫氣能量的約1 000 倍,而氫氣難以壓縮?!?/p>
技術(shù)突破依靠2D 鉍催化劑和固態(tài)電解質(zhì)兩個(gè)主要部分。這兩部分使CO2-甲酸反應(yīng)不需加鹽。Wang說:“與銅、鐵或鈷等過渡金屬相比,鉍是非常重的原子。它的遷移率要低得多,特別是在反應(yīng)條件下。這樣就可穩(wěn)定催化劑?!庇捎诜磻?yīng)過程中無需添加鹽,所以最后也無需除去鹽,從而使轉(zhuǎn)化過程更高效,更具成本效益,并且更易于規(guī)模化。
萊斯大學(xué)博士后研究員Chuan Xia 說:“目前,人們按毫克或克規(guī)模生產(chǎn)催化劑。我們開發(fā)的方法按千克規(guī)模生產(chǎn)催化劑。這使我們的工藝更易于擴(kuò)大規(guī)模實(shí)現(xiàn)工業(yè)化?!盬ang 和Xia 認(rèn)為,碳轉(zhuǎn)化和減碳技術(shù)的開發(fā)是遏制氣候變化的重要組成部分。Wang 表示:“總的情況是,由于二氧化碳對(duì)全球變暖以及綠色化學(xué)合成的作用,減少二氧化碳非常重要,如果電力來自太陽或風(fēng)等可再生能源,我們可以建立一個(gè)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要的物質(zhì),而不會(huì)排放更多的二氧化碳的循環(huán)?!?/p>