【摘要】大突破!美国使二氧化碳变汽油效率提高1000倍,地球变暖有救了?...
综述
最近民众讨论的民生话题很多,其中一个便是油价上涨的问题,前段时间刚上了一个“95号汽油进入九元时代”,关于这个话题还在网络上引出了一个“95号汽油加满”的梗。
随着油价蹭蹭的往上涨,人民也直呼出行都不敢使劲踩油门了,毕竟一脚下去可能一瓶饮料的钱就没有了,之前还在吐槽新能源车的网民都纷纷出来道歉,上演了一出真香定律。
这也是现代人类第一次感受到战争以及疫情等各种因素带来的巨大变化,要是以后国际矛盾真的上升到了一个不可调解的地步,引发了三战,只怕那时候的生活成本比现在就不是高了简简单单一个等级了。
由此,我们也看出了石油资源的珍贵,而如今人类竟然掌握了一种能力将二氧化碳转化成汽油的技术,这不仅弥补了后续可能带来的石油资源问题,还能够解决二氧化碳升高引发的一系列环境危机,可谓是一举两得,今天我们就来看看,这项技术到底有多牛。
二氧化碳转汽油技术
其实关于二氧化碳转化汽油的技术已经经过了很长一段时间的研究,国内外都有相关的研究团队,在2016年美国科学院的院刊上就发表了一项专利成果。
来自乔治欧拉的团队利用金属钌作为催化剂,将二氧化碳转化成为了甲醇,转化率达到了百分之八十左右,诺贝尔奖的颁发也是实至名归。
其团队提到,在此之前,他们曾经研究过将二氧化碳转化成丙烷、丁烷等这种碳氢化合物的燃料,也就是汽油的各种提取物质,但是实验过程中他们遇到了一个很大的阻碍,那便是想要让碳与碳发生结合,必须要得到巨大的热量和压力。
所以烃链越长,不仅生产越困难,制作成本也随之攀升,为了解决这个问题,经过七年的不断实验,他们总算找到了钌这种高效的催化剂,甚至还能够起到增加产量的效果。
催化剂
钌是一种金属,但含量稀有,地壳中只有十亿分之一。这种金属具有很高的稳定性,很难被腐蚀,也能够承受住高温,恰巧它还具有很强的放热性,解决了碳连接需要大量热的问题,同时辽作为催化剂,价格便宜,并且可以重复使用。
如果在钌的表面涂上一层薄薄的带孔塑料,还能够加快反应,根据具体的实验数据显示,有了钌的催化,丁烷的产量达到了最大压力下,普通催化剂得到最长碳氢化合物的一千倍,这无疑是一种恐怖的效果。
而如果想要生产汽油这种长链的碳氢化合物只需要加压这一个条件。离转化汽油只差一步之遥,所以其团队正在想办法制造出能够承受更大压力的反应器,并且还加入了碳中和的设想,也就是二氧化碳在转化燃烧后会再次形成二氧化碳,可以将新的二氧化碳作为原料加入到这个循环之中。
当然,美国有了重大突破,我国也不甘落后,在2017年先他们一步实现了转化汽油的目标。
中科院的研究成果
中科院大连的孙剑、葛亮的研究团队设计了一种新型的Na-Fe3O4/HZSM-5复合催化剂,申请了专利,首次完成了汽油的转化,直接被同行称作是二氧化碳催化领域的突破性进展。
催化剂作为此项专利的核心,直接决定了而二氧化碳的转化成本以及转化效率。
该复合催化剂中的四氧化三铁能够将二氧化碳还原成一氧化碳,然后再利用碳化铁的催化,将一氧化碳转化成α-烯烃,再利用酸性位点形成汽油馏分烃。
这种催化剂不仅可以提高氢气的转化效率,还能够避免氢、甲烷和一氧化碳之间形成化学反应,因此只要在一定的压力和热量下,就能够成功实现人工汽油的生产,效率也达到了百分之78。另外其他的产物像芳香烃、苯等的组成含量也能够满足国家的标准。
值得一提的是,如果此项技术运用到了规模生产中,转化效率还能够进一步提高,并且能够保证稳定运转超过一千个小时。
虽然这项技术的研制对于人类来说是一个莫大的喜讯,但是还没有真正的投入到实际生产之中,因为相比于直接开采和提取,这种研制的成本更高,并不划算,但也算是为自己留了一条退路。
至于期盼利用这个思路来治理温室效应,倒是有些可能,只不过同样考虑到成本问题,其实还有更多利好的方法。
结语
现在地球大气中二氧化碳的含量已经达到了两万七千亿吨,每年因为人类活动和环境导致还会新增两百多亿吨的二氧化碳,其中参与碳循环的却只有六千六百亿吨,也就是说,有接近百分之四的二氧化碳是没有达到平衡状态的,这些温室气体都会导致温室效应的发生。
随着二氧化碳含量的不断攀升,环境问题也愈发的严峻,所以科学家才会致力于二氧化碳的应用和转化,除了汽油,我国还成功将其转化成了食用淀粉。
可是要知道,对于各种碳化合物来说,二氧化碳已经是达到了一个最稳定的状态,要想改变它们的结构进行转化,都要消耗额外的成本和能量,是万不得已的下下策。
面对全球变暖,我们不应该寄希望于如何人工消耗和转化二氧化碳,而是应该在扩大绿化面积的同时,考虑如果减少而二氧化碳的排放。
来源:奇怪姿势涨知识
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