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加利福尼亚大学研究出二氧化碳变汽油新方法 |
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| http://cn.newmaker.com
4/28/2007 10:10:00 AM
佳工机电网
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光合作用可以将温室气体变成一种贵重的原材料。化学家们已经证明了，利用太阳能加上合适的催化剂就可以将二氧化碳转变成生产各种产品如塑料和汽油等所需的原材料。
加利福尼亚大学的研究员们最近演示了利用硅棒将吸收的光能转化成电能可以加快将二氧化碳转化成一氧化碳和氧气的光合作用。加利福尼亚大学的化学教授克利福库比亚克说，一氧化碳是一种重要的化学制品，广泛用于塑料和其他产品的生产过程中。它还是生产煤气、甲醇和汽油等合成燃料所需的重要配料之一。
加拿大安大略皇后大学的化学教授菲力普杰索普说，人们一直在寻找二氧化碳气体的实际用途，加利福尼亚大学的研究员们就是在这个过程中找到这种方法的。通常情况下，二氧化碳很难转换成一氧化碳，因此杰索普教授对加利福尼亚大学研究员们取得的研究成果给予了很高的评价。
库比亚克说，至少在刚开始的时候，这种方法是不会对大气层中的温室气体造成显著影响的，除非大规模进行这种转换，才可能对温室气体在大气中的比例造成显著影响。但是任何将二氧化碳用做原料而不是最终产品的化学加工都是值得去做的。他补充说：“如果化学制品厂商们需要生产大量的塑料，那么为什么不利用温室气体来生产呢？它总比在塑料的生产过程中产生大量的温室气体要好一些。”
这个光合作用还可以用到持续解决太阳能问题的解决方案中。要想在太阳光不强的时候使用太阳能电池板，它们产生的电能就必须被储存起来。将电能转化成化学能储存起来也许是一个很实用的好办法。比较流行的做法是用太阳能电池来生产氢，然后再用氢去生产燃料电池。但是氢气在运输和储存方面比汽油等液体燃料要困难得多，而且汽油等液体燃料所包含的能量也比同体积的氢气包含的能量要多。加利福尼亚大学研究出来的方法可以利用太阳能来生产一氧化碳，然后再与氢发生反应而转变成汽油。现在，一氧化碳主要是从天然气和煤加工得到的。但是二氧化碳是一种更好的原材料，因为它的成本非常低廉。杰索普说，实际上现在许多企业还要花钱来处理二氧化碳气体的排放。有极少数的化学制品是比免费还要便宜的，二氧化碳就是其中之一。
在样品设备中，阳光穿过了溶解在溶液中的二氧化碳，然后被一根半导体负电极吸收，这个负电极可以将光子转化为电子。在合适的催化剂的作用下，电子与二氧化碳反应就会在负电极周围产生一氧化碳。而在阳电极附近，在铂催化剂的作用下，水就分解为氢气和氧气。
利用著名的菲托合成技术，一氧化碳可以与氢气反应而生成煤气。但是生产煤气的新工艺是不需矿物燃料的。
库比亚克原本是想利用这套设备来制造氧气供载人航天飞机探索火星使用的，现在这套设备仍在开发之中。第一套样品设备利用太阳能只得到了反应所需的一半能量，另一半能量是通过外部电能提供的。那是因为研究员们决定证明硅可以用作半导体。他们现在正在研究一种磷化镓半导体，打算只用它来提供光合作用所需的电能。
目前，这项研究还处于初级阶段，库比亚克预计这项研究要想投入商业化生产可能还要10年的时间。因此，现在还无法知道这种生产燃料的方法效率如何和是否经济。库比亚克说，在大规模应用中可能需要使用外裹了催化剂的纳米粒子来增加接触面积和加快反应的速度。
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