太陽能反應器:捕捉二氧化碳,轉化為永續燃料
直接從空氣中捕捉碳的技術並非新概念,但至今仍面臨諸多挑戰。其中一個主要問題是成本高昂,不僅是財務上的,還有能源消耗上的。如果這項技術依賴於更容易取得的化石燃料,那麼整個永續性的目標就會大打折扣。
「除了成本和能源消耗,碳捕捉與封存(CCS)技術還提供了一個繼續燃燒化石燃料的藉口,而這正是氣候危機的根源。」劍橋大學永續能源技術實驗室負責人Erwin Reisner教授在一份宣告中表示。
Reisner和他的團隊希望找到一個解決方案,而他們的靈感來自於一個自然過程:光合作用。就像植物只需要陽光作為將二氧化碳和水轉化為氧氣和糖分的能源一樣,他們的新型反應器也完全依賴太陽能驅動。
這款反應器設計為晝夜運作。第一步發生在夜間,裝置使用由固態矽膠胺吸附劑製成的特殊過濾器,直接從空氣中捕捉二氧化碳。到了白天,事情開始升溫;一面鏡子將陽光集中到捕捉到的二氧化碳層上,釋放它進入裝置的另一部分,該部分含有半導體粉末,觸發化學反應,將二氧化碳轉化為合成氣。
合成氣是合成氣體的簡稱,雖然它本身可以作為燃料使用,但團隊的目標是找到一種方法,將其轉化為更廣泛使用的液體燃料,並擴大他們的設計規模。
「如果我們能夠大規模製造這些裝置,它們可以同時解決兩個問題:從大氣中去除二氧化碳,並創造一種清潔的化石燃料替代品。」該研究的首席作者Sayan Kar博士表示。「二氧化碳被視為有害的廢物,但它也是一個機會。」
如果他們的努力成功,團隊認為這將提供一個機會,讓我們能夠擺脫化石燃料,生產出廣泛可用且真正永續的燃料。
「與其繼續開採和燃燒化石燃料來生產我們依賴的產品,我們可以直接從空氣中獲取所需的二氧化碳並重複利用。」Reisner說。「如果我們有政治意願,我們可以建立一個迴圈、永續的經濟。」
這項研究已發表在《自然能源》期刊上。