“燃燒”吧 二氧化碳
2016年1月7日，一則科技報(bào)道頗受關(guān)注?！蹲匀弧冯s志刊登了中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室謝毅教授、孫永福特任教授課題組的成果，該課題組設(shè)計(jì)出一種新型電催化材料，能夠?qū)⒍趸几鼮楦咝У剞D(zhuǎn)化成液體燃料甲酸。
論文稱，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造出了四層原子厚的鈷和鈷氧化物雜化的二維材料做電催化劑。鈷和鈷氧化物雜化的超薄二維材料，能夠大幅度地提高對(duì)二氧化碳的催化還原性能。不過(guò)研究人員坦言，目前該項(xiàng)研究?jī)H處于基礎(chǔ)性研究。距離二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料并應(yīng)用還需要克服各種難關(guān)。
事實(shí)上，試圖將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的研究項(xiàng)目還有很多，且有不同的技術(shù)路線。
2015年，一家名為Carbon Engineering的加拿大公司宣稱開(kāi)發(fā)了一種巨型風(fēng)扇式的空氣過(guò)濾新系統(tǒng)，這種過(guò)濾系統(tǒng)不但能夠捕捉二氧化碳，而且還運(yùn)用一系列的化學(xué)手段從空中提制出顆粒狀的碳，并合成為燃料。該公司從去年6月已開(kāi)始試運(yùn)行。并獲得了微軟創(chuàng)始人比爾蓋茨等投資者的支持。
同在2015年，知名汽車制造廠商奧迪宣布在德累斯頓試驗(yàn)工廠生產(chǎn)出一種新型環(huán)保燃料e-diesel，該原料以二氧化碳和水為原料。具體生產(chǎn)過(guò)程是將水煮沸并形成蒸氣，高溫條件下通過(guò)電解作用分解出氫氣和氧氣，在高溫高壓下，令產(chǎn)生的氫氣會(huì)和二氧化碳(從沼氣及大氣中提取)發(fā)生反應(yīng)，生成一種叫“藍(lán)色原油”的液態(tài)長(zhǎng)鏈碳?xì)浠衔?。?jīng)測(cè)試后，e-diesel中不僅不含有害物質(zhì)，而且有很高的可燃性。雖然這種燃料燃燒也會(huì)排放二氧化碳，但與傳統(tǒng)化石燃料相比，能減排二氧化碳85%。合成燃油將來(lái)的生產(chǎn)成本可達(dá)每升1至1.5歐元，可以單獨(dú)作為燃料使用，也可以與傳統(tǒng)柴油混合使用。奧迪已計(jì)劃生產(chǎn)部分該種環(huán)保燃料，并希望有更大規(guī)模的量產(chǎn)。
來(lái)自美國(guó)的科學(xué)家則通過(guò)改造微生物，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料。來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家宣布通過(guò)基因技術(shù)，增加聚球藍(lán)藻菌中具有吸收二氧化碳作用的核酮糖二磷酸羧化酶的數(shù)量，同時(shí)又插入其他微生物的基因進(jìn)一步增強(qiáng)二氧化碳的吸收能力。再通過(guò)光合作用，該種藍(lán)藻菌就可以產(chǎn)生異丁醇?xì)怏w。而異丁醇是一種可作為替代汽油的內(nèi)燃機(jī)燃料。
去年5月，美國(guó)Joule公司宣布獲得了一項(xiàng)連續(xù)生產(chǎn)碳?xì)淙剂霞夹g(shù)的美國(guó)專利授權(quán)。該專利同樣是利用微生物制造燃料。通過(guò)重組藍(lán)細(xì)菌編碼基因生產(chǎn)燃料，據(jù)報(bào)道其產(chǎn)物中庚烷、壬烷和十一碳烷烴中，至少一種烷烴的產(chǎn)量高于普通藍(lán)細(xì)菌。在生產(chǎn)過(guò)程中，藍(lán)細(xì)菌作為催化劑，原料為太陽(yáng)光、二氧化碳廢氣和鹽水或者海水，最終轉(zhuǎn)化為燃料。早在2010年，Joule公司已獲得兩項(xiàng)相關(guān)的專利。
根據(jù)美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃署對(duì)于相關(guān)項(xiàng)目的贊助可以發(fā)現(xiàn)，其支持了近10種利用基因技術(shù)改造微生物，將二氧化碳、氫氣、氧氣、氮?dú)獾茸鳛樵虾铣扇剂系捻?xiàng)目。
無(wú)論是將二氧化碳制備成聚合物材料還是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料，都可以看到全球科學(xué)家努力通過(guò)技術(shù)手段減少大氣中的溫室氣體的決心。但愿隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、各個(gè)國(guó)家的協(xié)同努力，能令全球溫室氣體排放量增速趨緩乃至下降。
