如何利用空氣制造航空燃料

文章來(lái)源:參考消息網(wǎng)碳交易網(wǎng)2022-08-02 11:30

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(guò)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(yáng)光、二氧化碳和水蒸氣。

報(bào)道說(shuō)，研究人員在7月20日的《焦耳》雜志上報(bào)告說(shuō)，由太陽(yáng)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(shuō)，燃燒由太陽(yáng)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(lái)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(shuō)，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(lái)說(shuō)，因?yàn)槊河秃写罅磕芰俊Ｊ┨匦獱柌⑽磪⑴c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(yáng)能產(chǎn)生的煤油，但沒(méi)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(yáng)追蹤鏡，反射和聚焦太陽(yáng)輻射到一個(gè)太陽(yáng)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(lái)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(yáng)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(guò)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(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，該塔將使用的太陽(yáng)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(shuō)，這個(gè)裝置每天產(chǎn)生了約一升煤油。

施特歇爾說(shuō)：“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(lái)說(shuō)，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(wàn)升燃料。研究人員說(shuō)，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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