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新发明:二氧化碳变成燃料

2017-12-01 10:10:09

       二氧化碳,化学式:CO2,是空气中常见的温室气体,是一种气态化合物,碳与氧反应生成其化学式为CO2,一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成。

       在自然界中二氧化碳含量丰富,为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。

      温室效应是地球气候正在变暖的自然现象。大家知道,我们人类的呼吸吸入的是氧气,排出的是二氧化碳。二氧化碳能吸收地面的长波辐射,就像一个大棉被盖在半空中,使大气不断变暖,使得地球平均气温越来越高,这就是温室效应.

 

     有的人可能说,地球变暖有什么不好?冬天我们就不用再穿厚厚的棉衣了!实际上,温室效应对人类有百害而无一利。

      据报道,麻省理工学院的研究人员发明一种新方法,可以将发电厂排放的二氧化碳转化成有用的产品,该过程中所产生的物质可用作汽车、卡车和飞机的燃料,也可以被用来制造各种化学原料。

 

       麻省理工学院博士后吴晓宇(Xiao-Yu Wu,音译)和机械工程学教授艾哈迈德·戈尼恩(Ahmed Ghoniem)一起开发了这个基于薄膜的新系统。薄膜本身由镧、钙和氧化铁混合而成。它的运作原理是:二氧化碳经过该膜,氧原子形成的氧气会迁移到另一侧,留下一氧化碳。

     两位发明者称,这种膜可以百分之百地把氧气滤出,分离过程需要在高达990摄氏度的极高温度下进行。

     这一分离过程的关键点是,与一氧化碳分离开的氧气要恰好穿过薄膜直至到达另一侧。如果使用真空来完成则需要消耗大量的能量。研究人员想到了另一种方法:使用氢气或者甲烷等燃料流代替真空,因为这些物质容易被氧化,不需要压力差来让氧原子穿到薄膜的另一侧。

     这一过程产生的一氧化碳可被用作燃料,也可以结合氢、水或者氢和水的混合物来产生液态烃燃料。它还可以被用于制造化学制品,如甲醇、合成气(指一氧化碳和氢的混合物)等等。

     该过程所需要的热量或许可由太阳能或者废热来提供——其中一部分或许可由发电厂本身来提供。大体上,该技术会让那些能量能够以化学燃料形式存储下来。

     上述特别的技术有着巨大的潜力:它不仅仅能够解决碳排放问题,还能够通过自身产生的物质来覆盖生产准备成本。它的发明者提议,天然气发电厂可在利用该系统的时候,将进气分成两个支流:一个用来燃烧发电,同时产生二氧化碳;另一个使用薄膜来产生氧反应的燃料来源。这种实施让发电厂能够产生合成气,将其作为第二个收入来源。下一步研究方向是探究最好的方式来提高氧气流经薄膜的速度。目前,研究人员也在尝试将薄膜整合到可行的反应器,将那些反应器与燃料生成机制配对。

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