據(jù)美國(guó)《科學(xué)新聞》雙周刊網(wǎng)站7月26日?qǐng)?bào)道,航空燃油現(xiàn)在可以從空氣中“抽取”,或者至少在西班牙莫斯托萊斯是這樣。那里的研究人員證明,能夠通過一種戶外系統(tǒng)生產(chǎn)煤油,用作航空燃料,該系統(tǒng)使用三種簡(jiǎn)單的成分——陽光、二氧化碳和水蒸氣。
報(bào)道說,研究人員在7月20日的《焦耳》雜志上報(bào)告說,由太陽能產(chǎn)生的煤油可以取代由石油產(chǎn)生的航空燃料,并有助于穩(wěn)定溫室氣體排放。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的工程師奧爾多·斯坦菲爾德說,燃燒由太陽能產(chǎn)生的煤油會(huì)釋放二氧化碳,但二氧化碳的排放量與制造煤油所使用的二氧化碳量相同。“這讓這種燃料碳平衡,特別是如果我們使用直接從空氣中捕獲的二氧化碳的話。”
煤油是航空業(yè)的首選燃料,而航空業(yè)會(huì)帶來較多的溫室氣體排放。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的化學(xué)物理學(xué)家埃倫·施特歇爾說,找到可持續(xù)的替代品是困難的,尤其是對(duì)長(zhǎng)途航空來說,因?yàn)槊河秃写罅磕芰?。施特歇爾并未參與這項(xiàng)研究。
2015年,斯坦菲爾德及其同事在實(shí)驗(yàn)室中合成了由太陽能產(chǎn)生的煤油,但沒有人在野外完全用一個(gè)單一系統(tǒng)生產(chǎn)出這種燃料。因此,斯坦菲爾德及其團(tuán)隊(duì)在15米高的一個(gè)塔頂放置了169面太陽追蹤鏡,反射和聚焦太陽輻射到一個(gè)太陽能反應(yīng)器中。這個(gè)反應(yīng)器有一個(gè)可以讓光線照進(jìn)來的窗口、提供二氧化碳和水蒸氣的通道以及用于催化化學(xué)反應(yīng)的材料——多孔二氧化鈰。
當(dāng)受到太陽輻射加熱時(shí),二氧化鈰在反應(yīng)器中與二氧化碳和水蒸氣反應(yīng),產(chǎn)生合成氣——一種氫氣和一氧化碳的混合物。然后,合成氣通過管道輸送到塔底,在那里,機(jī)器將其轉(zhuǎn)化為煤油以及其他碳?xì)浠衔铩?/div>
在歷時(shí)9天的運(yùn)行過程中,研究人員發(fā)現(xiàn),該塔將使用的太陽能的約4%轉(zhuǎn)化為約5191升合成氣,用于合成煤油和柴油。斯坦菲爾德說,這個(gè)裝置每天產(chǎn)生了約一升煤油。
施特歇爾說:“這是一個(gè)重要的里程碑。”盡管要讓這項(xiàng)技術(shù)對(duì)工業(yè)有用,效率還需要得到提高。舉例來說,一架波音747客機(jī)在起飛和上升到巡航高度期間大約消耗1.9萬升燃料。研究人員說,回收系統(tǒng)未使用的熱量,再加上改善二氧化鈰的吸熱能力,可以提升該塔的效率,令其在經(jīng)濟(jì)上切實(shí)可行。
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