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导语:有一天,你购买的汽油可能会来自于空气中的二氧化碳,而不是从地下的石油。未来燃油可直接来自空气中的二氧化碳,而非地下的石油?科学家们报道了一个新能源”黑科技“:该技术可大规模地将尾气中的二氧化碳转化成汽车燃油,从而大幅降低交通运输的碳足迹,其经济效益和环保意义不言而喻。
编译| 余丰任
制版 | 赵利
技术原理和成本
近日,来自加拿大的Carbon Engineering公司的科学家在《Joule》上发布了一项技术:直接捕获空气技术(Direct air capture technology)。它的工作原理正如其名,通过巨型风扇将环境中的空气吸入,使其与能够吸收二氧化碳的溶液进行反应。
直接捕获空气的想法并不新鲜,但成功实施并且建成具有成本效益的工作试验工厂可不容易,目前Carbon Engineering在不列颠哥伦比亚省(加拿大)的工厂已经实现了二氧化碳捕集和燃料生产。
通过加热和化学反应,二氧化碳将被固定并提纯,为后续使用(下图),比如,作为原料制造燃料的碳源,或固定在含碳化合物中。
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图 | CO2提纯过程(Keith et al, 2018)
而且,加拿大的研究人员对未来降低该技术的成本表示乐观,这意味着在未来工厂每天能够生产2000桶燃料,每年可生产燃料总计超过3000万加仑。研究人员通过分析数据后表示,理论分析中,转化每吨二氧化碳需要1000美元的成本,而利用这项新技术实现规模化的二氧化碳转换,每吨只需花费大约 94-232美元。
如果该研究能够广泛推广的话,这将是非常有竞争力的价格,可以直接使用这项技术来用于解决全球范围由驾驶、飞行等运输方式产生的20%的碳排放量。
商业应用
然而,转化CO2也需要一定的电能,对此,该研究的作者补充道,这部分电能可以使用来自太阳能和风能等低成本的清洁能源。通过最新的研究,可将低成本可再生能源与低碳运输燃料连接起来。由此产生的燃料,包括汽油、柴油和航空煤油,能够与现有的燃料运输基础设施相兼容。
而长达几个世纪未经使用的人类排放的大量CO2,为该技术提供了几乎是“无限”的原材料。
尽管近100多年的实际工程和成本分析表明,空气捕获并不是一种神奇的廉价的方案,但作者表示,从长远来看,它是一种可行的技术并在不久的将来有望大规模的用于生产燃料 。
扩展阅读:
参考文献:
[1]. Keith et al.: “A process for capturing CO2 from the atmosphere”
URL: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30225-3
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006
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