全球13%的温室气体排放来自运输。在瑞典,这一比例达到了30%。寻找环保燃料成为了迫在眉睫的事。

以大气中的二氧化碳为燃料

目前,有大量的研究项目试图利用大气中的二氧化碳开发人造的碳中和燃料。虽然科研人员提出了多种方案,但原理相似。

原理如下:用电将水和二氧化碳转化为一氧化碳和氢,再利用催化剂将它们转化为各种烃类燃料。

水分子电解后会分解为氢和氧。而将二氧化碳转化为一氧化碳,气体温度需达到2400度。

美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的研究人员研发出了一种温度要求较低的转换方法——通过聚合阳光加热旋转的陶瓷环,将环中的四氧化三铁(Fe3O4)加热至1500度。在这样的高温下,氧被消除,生成了氧化铁(FeO)。

随后,将陶瓷环放到一间充满低温、高浓度二氧化碳的房间里。当这些陶瓷环冷却时,会从周围的二氧化碳中获得氧分子,让二氧化碳转化为一氧化碳。该过程可以利用相同的陶瓷环不断重复,持续进行二氧化碳到一氧化碳的转换。

工业化采集

汽油在未来也能实现碳中和吗?

汽油在未来也能实现碳中和吗?

为了持续供应二氧化碳进行反应,最经济的方法是将转换设施安装在不断排放二氧化碳的发电厂附近。如此一来,不仅能够净化工厂排放物,还能制造新的产品。

这项技术减少和延缓二氧化碳排放的作用令人期待。通过与获取大气中二氧化碳的技术相结合,它将成为一套完整的碳中和系统。

基础设施是现成的

这项技术的一大优势,是新燃料可以利用现有的条件进行运输。解决汽车领域污染问题的其它方案都需要大量的基础设施投资,方能实现经济方面的可持续。

运输和销售汽油的体系早已完备。因此利用太阳能和碳研制的新燃料可以直接采用现有的物流体系,无需额外投资。

虽环保,但成本高

在减排工作如此紧迫的时代,可再生能源的使用无疑提高了各方对碳中和汽油的关注度。

要使这种燃料做到经济上可持续,全世界需要承受与火箭燃料相当的价格。有关方面预计,可再生燃料若要实现盈利,需每桶原油价格增加80欧元以上,而2011年就曾多次上涨到这一水平。

它也有潜在的缺陷:生产这种燃料需要更多的可再生能源。但是,人类目前对能量的需求日益增大,已经很难保证可再生能源的充足供应。为了用尽可能少的能源获得尽可能多的燃料,让加工过程中的能量损失最小化,是我们亟需破解的一个难题。

碳中和汽油的前景值得期待,研发工作也将持续进行。只要研究人员能够成功地降低成本、提高生产效率,那未来汽车就将用上名副其实的环保汽油。

本文于2011年11月发布