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这种可再生燃料能否一炮而红？

时间：2022-04-07 16:16:04 来源：

美国研究人员报告了人工光合作用的突破，这可能会为汽车，轮船和飞机带来新的可再生液体燃料来源。

可再生液体燃料将成为电力驱动车辆的替代方法，因为电池比燃料重，并且占用更多空间，虽然可以为汽车工作，但对于飞机或轮船却不可行。

人工光合作用试图模拟植物通过分解水并将其与二氧化碳结合而从太阳中捕获能量以产生生物质的作用。

劳伦斯·伯克利国家实验室和加利福尼亚大学伯克利分校的科学家团队于4月报告了“可能改变游戏规则的突破”，该突破利用纳米线技术和细菌将二氧化碳排放物转化为可用于塑料，药物的生物合成中间体。和液体燃料。相关：中东能否从石油转向可再生超级大国？

“我们相信我们的系统是人工光合作用领域的革命性飞跃，”伯克利实验室的化学家，这项研究的负责人之一杨培东在宣布这一进展的声明中说。“我们的系统具有从根本上改变化学和石油工业的潜力，因为我们可以以完全可再生的方式生产化学和燃料，而不是从地下深处提取化学和燃料。”

额外的好处是，该过程可以在将化石燃料排放到大气中之前捕获其排放的二氧化碳，从而为燃烧煤和其他化石燃料的工厂进行的碳捕集和封存这一难题提出了另一种解决方案。

“在我们的系统中，纳米线收集太阳能并将电子传递给细菌，在细菌中二氧化碳被还原并与水结合，以合成各种目标化，增值的化学产品，”伯克利实验室催化剂专家Chris Chang解释说。用于碳中性能源转换。

该系统始于纳米线异质结构的“人工森林”，该结构由硅和氧化钛纳米线组成。纳米线阵列森林充满了微生物种群，这些微生物种群会产生已知能选择性催化二氧化碳减少的酶。

纳米线阵列“像埋在高高草丛中的复活节彩蛋一样，可以保护细菌，”新闻稿对此进行了丰富多彩的解释，使它们即使在烟气等环境中也能生存。相关：聚变能源领域的领跑者

伯克利实验室（Berkeley Lab）项目是全球寻求利用光合作用获得可再生能源的几个项目之一。

例如，上个月在亚利桑那州立大学赞助的《科学背后的可持续发展解决方案》博客上的一篇帖子说，例如，加州理工学院的科学家已经创建了一种实验室规模的设备，该设备可以以比植物体内自然光合作用更高的效率将阳光转化为燃料。卫报大学。

目标是使用人工光合作用生产甲醇，这是一种简单的碳氢化合物，已经广泛用于汽油混合物中。

尽管取得了突破，但挑战仍然是开发一种价格合理且可以商业规模运行的流程。监护人的贡献者黛比·卡尔森（Debbie Carlson）指出，将水分解成氢和氧的最有效和稳定的催化剂之一是铂，它是地球上最昂贵的元素之一。

西北大学太阳能燃料研究所的另一个研究项目正在开发一个原型，该原型将将水和二氧化碳分解成各自成分的过程结合在一起，而当前方法是分开进行的。相关：这次合并可能预示着核能的巨大变化

这些研究人员希望在五年内将其技术推向市场。

如果液态燃料可以在五到十年内以商业规模生产，那么这项技术可能对新兴的电动汽车行业构成挑战。

加州理工学院和伯克利实验室在人工光合作用联合中心（JCAP）上进行研究合作，该中心是一个能源创新中心，于2010年成立，由美国能源部资助。

4月，美国能源部宣布将再续签5年7500万美元的资金。

科学与研究大臣林恩·奥尔（Lynn Orr）在一份声明中说：“ JCAP致力于利用太阳光和二氧化碳生产燃料，有望带来一项潜在的革命性技术，它将使美国走上低碳经济之路。”


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