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可以使二氧化碳燃料成为现实的两项创新

时间：2021-05-24 12:16:14 来源：

碳捕集技术作为解决世界人为排放问题的一种方式已经越来越受到关注，但是成本仍然是一个障碍。但是另一种技术可能会有所帮助：将二氧化碳转化为燃料。

最近的两项发明给了希望，并且都与纳米催化剂有关。

顾名思义，这些是微观催化剂-促进其他元素之间化学反应的化学物质-这些催化剂可用于加氢生成有用的气体。

简而言之，氢化是指将氢原子添加到分子中，因此从其中除去其他原子。使用二氧化碳，氢化可以通过除去氧原子并将其替换为氢来产生碳氢化合物来进行。

通常，氢化需要极高的温度才能发生，这使该过程成本很高。它还需要一种催化剂，该催化剂通常以铂或钯的形式出现-均为昂贵的贵金属。现在，看来此过程有两种选择。

来自南加州大学和国家可再生能源实验室的一组研究人员开发了一种新型催化剂，可以帮助将废弃的二氧化碳转化为燃料和化学产品的前体。

国家可再生能源实验室在新闻稿中说，这种新催化剂使用了碳化钼的纳米颗粒。碳化钼是一种具有金属和碳的化合物，具有广泛的应用范围，其中包括将二氧化碳转化为一氧化碳。化学品生产，并转化为碳氢化合物。

然而，更重要的是，NREL和USC设计的工艺所涉及的温度比将金属碳化物转变为催化剂所需的1,100摄氏度低得多。在这些较低的温度下，该方法不仅价格便宜，而且使科学家能够操纵纳米颗粒的性质并改善催化过程。

有什么大不了的？最重要的是，如果技术发展到足以制造足够数量的纳米催化剂的水平（研究人员目前正在使用他们所说的毫流体（读取微型）反应器），它可以提供一种更便宜的二氧化碳使用方式，而不是将其留在大气中。

另一个团队也在解决这个问题，除了钼，镍和镁外，它们都比铂族金属便宜得多。

第二项研究的主要作者，韩国高等科学技术研究院的Cafer T. Yavuz说：“我们着手开发一种有效的催化剂，该催化剂可以无故障地转化大量的温室气体，二氧化碳和甲烷。”

KAIST科学家所做的就是结合使用镍钼纳米颗粒和结晶氧化镁。根据新闻稿，他们加热了纳米颗粒，并迫使它们移动到氧化镁上，从而产生了一种“密封了自己的高能活性位点并永久固定了纳米颗粒位置的催化剂-这意味着镍基催化剂不会积碳，表面颗粒也不会彼此结合。”

这两种方法听起来都是很有前途的利用二氧化碳的方法，实质上是将其再循环，但是二氧化碳从何而来？尽管碳捕集一直占据头条新闻，但在大多数情况下，碳捕集仍然非常昂贵。

但这至少在美国可能会改变。

本周初，美国国税局针对参与碳捕集的能源公司发布了新规则，解释了如何为碳捕集项目申请更高的税收抵免。

休斯敦纪事报詹姆斯·奥斯本（James Osborne）在新闻报道中回顾说，国会通过的法律使税收抵免公司可以在其碳捕集项目上主张的税收增加一倍，但留给美国国税局确切说明如何申请这些税收抵免。

“我们目前仍在积极审查细节。但是，我们很高兴看到美国国税局已考虑到碳捕集联盟的关键建议。” CCC负责人布拉德·克拉布特里（Brad Crabtree）说。“尽管如此，这项工作花费了太长时间，并且拖延了数亿甚至数十亿美元的投资。”

既然税收抵免已经很明确了，这些投资就可以实现，碳捕集最终可以开始。诸如美国和韩国团队开发的催化技术可能会在将来某个时候成为制定碳捕集和再利用标准实践的主要帮助。

还有捕获部分？麻省理工学院已经解决了这一问题：去年，一篇论文详细介绍了一种装置，该装置可以从空气中吸收二氧化碳，将其储存并在需要时释放出来，以再用于其他化学物质。

“该技术相对于大多数其他碳捕获或碳吸收技术的最大优势是吸附剂对二氧化碳具有亲和力的二元性质，”其中一位作者Sahag Voskian当时解释说。“这种二元亲合力可以捕获任何浓度的二氧化碳，包括百万分之400（大气中的水平），并释放到任何载流中，包括100％CO2。”

因此，我们有了原材料，我们有了捕集技术，我们有了催化剂，现在我们也有了立法，这将使那些知道如何应用这些技术的人降低成本。毕竟，碳捕集确实有未来。


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