把二氧化碳转化为燃料,现在又有了新办法
科普小知识2022-06-07 11:37:33
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据国外媒体《未来主义》报道,麻省理工学院的研究人员发明了一种新方法,将发电厂排放的二氧化碳转化为有用的产品。这一过程中产生的物质可用作汽车、卡车和飞机的燃料,也可用于制造各种化学原料。
麻省理工学院的博士后研究员武笑羽和机械工程教授艾哈迈德·高尼姆开发了新的基于电影的系统。薄膜本身是由镧、钙和氧化铁混合而成的。它的工作原理是当二氧化碳通过薄膜时,氧原子形成的氧会迁移到另一边,留下一氧化碳。
两位发明人说,该膜可以过滤掉100%的氧气,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,从一氧化碳中分离出来的氧气应该只通过膜,直到到达另一侧。如果用真空来实现这一点,需要消耗大量的能量。研究人员想出了另一种方法:用氢或甲烷等燃料流代替真空,因为这些物质容易氧化,而且不需要压差就能让氧原子渗透到薄膜的另一面。
在这一过程中产生的一氧化碳可以用作燃料,也可以与氢气、水或氢气和水的混合物结合,生产液态烃燃料。它也可以用来制造化学品,如甲醇、合成气(指一氧化碳和氢气的混合物)等。
该过程所需的热量可以由太阳能或废热提供,其中一些可以由发电厂自己提供。总的来说,这项技术将允许这些能量作为化学燃料储存。
上述特殊技术潜力巨大:它不仅可以解决碳排放问题,还可以通过自身产生的物质支付生产准备成本。其发明者提出,天然气发电厂可以利用该系统将吸入的空气分成两条支流:一条用于发电,另一条用于产生二氧化碳;另一种利用膜产生氧反应的燃料来源。这一实施使得发电厂能够产生合成气作为第二收入来源。下一个研究方向是探索提高氧气流过膜速度的最佳方法。目前,研究人员还试图将膜整合到可行的反应堆中,使这些反应堆与燃料生成机制相匹配。