空气燃料实验系统“梦想成真” 有助为碳中和生产碳氢燃料

瑞士科学家团队报告了一种用阳光和空气生产 燃料的实验系统,且该系统能在日常条件下运转。这 项研究或为生产碳中和的碳氢燃料铺平道路,但在现 阶段,生产流程仍需进行大量优化和改进。

此次,瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员阿尔 多·斯坦菲尔德及其同事,描述了一种安装在实验室 屋顶的太阳能燃料系统,该系统由 3 个关键单元组 成:一个是直接空气捕获装置,能从空气中提取二氧 化碳和水;一个是太阳氧化还原装置,能利用太阳能 将二氧化碳和水转换为一氧化碳和氢的混合物(合成 气);还有一个气转液装置,能将合成气转换为液态 烃或甲醇。该实验系统能在间歇性太阳辐射下顺利、稳定地运转,在一天 7 小时的典型工作时间里能产生。

32 毫升的甲醇,验证了太阳能燃料生产流程的技术 可行性。

研究团队评估了他们的系统所需的升级方案,从 而有望满足全球范围内的航空煤油消耗量(2019 年 为 4140 亿升)。据估算,所有太阳燃料生产厂的总土地足迹大概在 4.5 万平方公里,相当于撒哈拉沙漠 面积的 0.5%左右。不过,第一代商用太阳能燃料厂 生产的这类燃料将比它们能取代的化石煤油更贵。

这种装置制造的燃料是碳中性的,因为它们燃烧 释放的二氧化碳与制作时提取的二氧化碳量一样。研 究人员认为,考虑到建设太阳能燃料厂所需的初始投 入成本较高,有必要制定支持政策来推进这些燃料的 大规模部署。