財聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，近期，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)（ETH Zurich）的工程師們展示了一個試驗系統(tǒng)，可以從陽光和空氣中生產(chǎn)燃料。該裝置從大氣中捕獲二氧化碳和水，利用太陽能(000591,股吧)將其轉(zhuǎn)化為合成氣，然后將其轉(zhuǎn)化為本質(zhì)上是碳中性的液體燃料。
隨著人們對二氧化碳排放造成的危害有了更清晰的認(rèn)識，在向電動汽車、氫動力、燃料電池和其他可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型方面，還有大量工作要做。然而，這些進步將需要對現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進行大的改變，這可能會減慢它們的實施。
與此同時，合成燃料可能是一個不錯的解決方案。這些燃料是模仿目前的液體碳?xì)浠衔锶剂希煽稍偕Y源生產(chǎn)，如生物質(zhì)、廢物或大氣中已經(jīng)存在的碳。而且它們可以被直接“放入”現(xiàn)有的發(fā)動機和基礎(chǔ)設(shè)施中，替代或補充化石燃料。
在這項新研究中，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的研究人員開發(fā)并測試了一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅使用陽光和空氣就可以直接生產(chǎn)這些燃料。由此產(chǎn)生的燃料是碳中性的，燃燒時釋放的二氧化碳與此前從空氣中去除的二氧化碳一樣多。
據(jù)了解，該系統(tǒng)由三個單元組成：直接空氣捕獲單元、太陽能氧化還原單元和氣液轉(zhuǎn)換單元。第一部分吸收周圍的空氣，利用吸附把二氧化碳和水從空氣中吸出來。然后這些裝置被輸送到第二個單元，在那里太陽能被利用來觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)。
一個拋物面聚光器將太陽光以3000倍的系數(shù)聚焦到太陽能反應(yīng)器上，產(chǎn)生1500℃的溫度。反應(yīng)器內(nèi)部是一個由氧化鈰制成的陶瓷結(jié)構(gòu)，它從進入的二氧化碳和水中吸收氧氣，產(chǎn)生氫氣和一氧化碳——合成氣。
合成氣本身可以被收集起來使用，或者可以被輸送到第三個單元，在那里它被轉(zhuǎn)化為液體碳?xì)浠衔锶剂希缑河突蚣状肌＿@項研究成功已發(fā)表在了《自然》雜志上。
為了測試這一概念，研究人員在一幢建筑的屋頂上安裝了一個小型的5kW的小型試驗系統(tǒng)。每天運行7小時后，該設(shè)備每天能夠生產(chǎn)32毫升的甲醇。
盡管這還不算多，但該團隊表示，這表明這一概念是可行的，可以擴大到商業(yè)生產(chǎn)。一個大型的發(fā)電廠可能看起來像一個太陽能熱電廠，有一排聚光器將陽光集中到一個中心塔上。經(jīng)計算，如果有一個使用10個這樣系統(tǒng)的工廠，可以每天生產(chǎn)95000升的煤油，這足夠讓一架空客A350從倫敦飛到紐約再飛回來。
為了滿足航空煤油的全部需求，研究小組計算出大約需要45000平方公里（17375平方英里）的太陽能發(fā)電廠。因此不幸的是，建立這些工廠的高額前期費用將使這些燃料比它們所替代的化石燃料更昂貴，因此需要補貼和支持來使它們落地，這可能限制了它們的可行性。
