萊斯大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)明了一種將二氧化碳循環(huán)利用制成環(huán)保燃料的方法。通過(guò)萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建造的一個(gè)電解反應(yīng)器，純液體燃料可以由溫室氣體(GHG)制成。該反應(yīng)器可以利用可再生電力將二氧化碳回收為純液體燃料。

該項(xiàng)目背后的科學(xué)家希望這項(xiàng)發(fā)明將有助于阻止溫室氣體進(jìn)入大氣層。這項(xiàng)發(fā)明不僅具有將溫室氣體排除在大氣之外的潛在能力，而且可以提供一種高效且有利可圖的方法來(lái)再利用溫室氣體。

催化反應(yīng)器由萊斯大學(xué)化學(xué)與生物分子工程實(shí)驗(yàn)室王浩天（音譯）研制。該反應(yīng)器以二氧化碳為原料，生產(chǎn)高純度、高濃度的甲酸。

直接生產(chǎn)純甲酸溶液將有助于鼓勵(lì)商業(yè)化的二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)。據(jù)王說(shuō)，他的方法比傳統(tǒng)的二氧化碳設(shè)備更經(jīng)濟(jì)有效，因?yàn)樗鼈冃枰嘿F和能源密集型的凈化步驟來(lái)產(chǎn)生甲酸。

在《自然能源》(Nature Energy)雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究中，王教授的電催化劑在實(shí)驗(yàn)中達(dá)到了約42%的能量轉(zhuǎn)換效率。這意味著幾乎一半的電能可以以純液態(tài)燃料的形式儲(chǔ)存在甲酸中。

“甲酸是一種能量載體。可以發(fā)電并釋放出二氧化碳 - 你可以再次抓取并回收利用。”

“作為其他化學(xué)品的原料，以及氫的儲(chǔ)存材料，它在化學(xué)工程行業(yè)中也是基礎(chǔ)性的。它可以容納相同體積氫氣的近1000倍的能量，而氫氣很難壓縮，”王說(shuō)。“這是目前氫燃料電池汽車(chē)面臨的一大挑戰(zhàn)。”

該反應(yīng)堆可以重新裝備，以生產(chǎn)多種類(lèi)型的純液體燃料。該實(shí)驗(yàn)室能夠連續(xù)生產(chǎn)甲酸100個(gè)小時(shí)，而反應(yīng)器的組件，包括納米級(jí)催化劑的降解幾乎可以忽略不計(jì)。王認(rèn)為，該反應(yīng)器應(yīng)該易于改造，以生產(chǎn)更高價(jià)值的產(chǎn)品，如乙酸、丙醇或乙醇燃料。

王說(shuō)，總的來(lái)說(shuō)，降低二氧化碳排放對(duì)于對(duì)抗全球變暖及其對(duì)綠色化學(xué)合成的影響是非常重要的。此外，如果電解方法中使用的電力來(lái)自可再生資源，如太陽(yáng)能或風(fēng)能，就可以形成一個(gè)循環(huán)，在不排放更多二氧化碳的情況下，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的東西。

王和他的團(tuán)隊(duì)致力于將溫室氣體轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品的技術(shù)，比如純液體燃料。他們的研究得到了萊斯大學(xué)和美國(guó)能源部科學(xué)辦公室的支持。