部分“未来汽油”可能源自二氧化碳

新洁电子

把空气中的二氧化碳转化成汽车燃烧用的“汽油”，这一听起来有些天方夜谭的想法，并不仅仅是一个梦想。记者日前从同济大学碳资源循环技术研究所获悉，一个将二氧化碳资源化的课题研究目前已正式开展，将地球上多余的“温室废气”二氧化碳与水结合，加上一些工业余热，便能产生甲酸、甲醇、甲烷等等多种可利用的化合物。而这一研究成果若投入大型的工业使用，则有望显著缓解地球的“能源危机”。
, C5 ^$ @, v' w8 V& T
       “温室废气”摇身变宝

# Q: z3 G" l$ N6 E       能源越来越紧缺，二氧化碳越来越多，人类的地球家园正面临着严峻的环境考验。对于这一论断，几乎人人皆知，而在这一问题中，二氧化碳逐渐被绝大多数人默认为“温室废气”、“环境的破坏者”。
! F9 I* M, l: G5 {% w; f
8 q; \) F0 H/ c+ |       然而，在一个密闭的不锈钢容器中放入水，再将二氧化碳注入其中，最后把温度加热至200℃-300℃之后，“奇迹”很快就出现。依照实验室条件的不同以及添加的催化剂种类不一，大约在数分钟到2、3个小时时间里，甲酸、甲醇或者甲烷便会产生，经过人工提纯，它们便能加工成为各种形态的能源。
& m1 i8 |) k. X* t+ Q
       “甲酸能应用于燃料电池，甲醇可作为汽车燃料，而甲烷正是天然气中的主要成分，因此在这个看起来不太可能的实验中，我们确确实实地将二氧化碳转化成了可利用的‘能源’。”对于这一转变，“二氧化碳转化为可利用的有机物”课题研究负责人，同济大学碳资源循环技术研究所所长金放鸣教授昨天在接受记者采访时如此表示。

; _# s9 v# g' W* w. n* `- e       金教授表示，目前，实验室将二氧化碳转化为可利用的有机物基本上已经没有任何障碍，而且能保证投入的二氧化碳中，70%以上都能得到转变。至于转化得到的产物，经过再加工之后，就能成为人们日常生活中所用的能源。

' B/ {3 R4 o2 u, }       “天方夜谭”曾遭质疑
8 R& |; }- O1 r- `. T2 [# u) O! Y
       “二氧化碳＋水＋一定的温度＝最终产生各种能源”，如果抛开种种专业的实验细节，金教授提出的这一课题研究，就是这么简单。
+ ]/ Z7 }5 D( z7 v; x8 @# U) w1 S( `
  J6 u' d3 v% S0 A       理论上，人们可以通过加热，分离出水中的氢气；氢气再把二氧化碳中的碳原子“抢”走，结合成为碳氢化合物；此后人们对碳氢化合物进行再次改造，就可以制造出类似“汽油”这样的燃料能源。但是，在现实生活中，二氧化碳和水大量存在，简单的理论能得到最终的实现吗？

2 P9 |4 Y) B6 A$ R+ \. H# y' q, S       记者了解到，去年刚从日本东北大学以教育部长江学者身份被特聘回来的金放鸣教授提出“将二氧化碳资源化”这一理念之后，立即得到了有关部门的重视，国家自然科学基金和上海市科委“浦江人才计划”纷纷表示了兴趣，并投入了资金支持。然而，很快也有不少专家传来了“评估反馈”，不少专家直言不讳：想法是好的，但在大规模应用中，要在仅仅200℃-300℃环境下从“惰性”十足的二氧化碳和水中分离出碳和氢，并让它们结合在一起，有点不可思议。
/ F. W% r  d2 b: c  @
' u, B/ [2 C$ U) D        不过，对于旁人的质疑，金教授丝毫未受影响。在此后的一些列试验中，事实证明，尽管水和二氧化碳都十分稳定，但只要在加热和添加一定催化剂的条件下，完全可以发生反应，并产生人们预期中的种种化合物。

1 o8 z5 v1 _# Z. p       成本低廉易于推广
 
       既然转化过程没有问题，那么将二氧化碳和水转化为可利用的能源，其转化成本会不会成为未来该技术大规模推广的“瓶颈”？
% `% t  o; B+ T& i+ U
       对于记者提出的这一担忧，金教授认为有些多余。一方面，二氧化碳资源化课题中，能源转化的原材料如二氧化碳、水都是大自然中几乎随手可得的；另一方面，转化过程中所需的200℃-300℃加热环境，正是目前许多发电厂、炼钢厂等企业产生的工业余热的温度，可将这些余热直接拿来利用，因此就成本而言，这一技术相比用生物质能转化能源等类似技术相比具有明显优势。

0 y1 |5 X7 U' C' Y7 i- n. m       “尤其关键的是，在二氧化碳和水发生反应的过程中，我们添加的催化剂既可以是一种十分廉价的金属，也可以是那些存在于工业废水中的有机废弃物，因此人们可以不用担心在未来的大规模推广中，会出现制造成本太高的困扰。”金教授透露，从目前实验室结果的反馈结果来看，二氧化碳资源化这一课题的规模化应用前景十分看好。
0 w0 f; r: n3 z! O% `" j& N
       链接：二氧化碳造石油并非“一意孤行”
; C+ w5 Y/ N; {; |. W" T
        记者了解到，与金教授类似的想法，同样存在于一些国外的科学家脑海中。日前，西班牙的《国家报》报道称，美国洛斯阿拉莫斯国家实验所的科学家杰弗里马丁和威廉库比茨提出一项名为“绿色自由”的概念，即去除空气中的二氧化碳，并把它转化为汽油。

% |2 h' x$ x& V" }1 l9 h        按照科学家的设想，空气吹入碳酸钾溶液后，即可吸收空气中的二氧化碳。然后再把二氧化碳从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料。

+ k$ l* D3 x& _& Y+ c        对此，金教授表示，碳酸钾溶液所吸收的二氧化碳，到最后还得加入氢与其发生反应，最终产生可再生燃料。整个思路与她所研究的课题具有类似之处。但是，她认为，与其让碳酸钾溶液吸收二氧化碳之后，再把二氧化碳提取出来，还不如直接在碳酸钾水溶液中进行反应来得直接。

! [' `: ^5 S7 S& X" R8 c* l       不过，对于不同的科学研究法，金教授同时表达了尊重之意：“向各种新技术的挑战是科学家的使命，目前还不能断定哪一种技术绝对好与坏。”

# e! x3 w4 w" s7 ^% b 来源于:中华窗口化工网