太陽能驅動的CO2轉化器：氣候危機的新希望
科學家們最近開發出一款以太陽能為動力的反應器，能夠直接從空氣中捕捉二氧化碳（CO2），並將其轉化為可持續燃料。這項突破性技術不同於傳統的碳捕捉方法，無需依賴化石燃料能源，為應對氣候危機帶來全新解決方案。該裝置模仿植物的光合作用，產生合成氣（syngas），這是燃料和藥品製造中的關鍵原料，並計劃進一步擴大規模以生產液態燃料。
劍橋大學的研究團隊設計的這款太陽能反應器，不僅能為汽車和飛機提供燃料，還能生產重要的化學品和藥品。此外，它還能在偏遠或離網地區提供可靠的能源來源。與傳統碳捕捉技術不同，這款反應器無需運輸和儲存CO2，而是直接利用太陽能將大氣中的CO2轉化為有用的產品。這項研究成果已於2月13日發表在《自然能源》期刊上。
儘管碳捕捉與封存（CCS）技術被視為氣候危機的解決方案之一，並獲得英國政府高達220億英鎊的資助，但其能源消耗巨大，且長期儲存高壓CO2的安全性仍存在疑慮。研究負責人Erwin Reisner教授指出，CCS不僅成本高昂，還為繼續燃燒化石燃料提供了藉口，這正是導致氣候危機的主因。此外，CCS並非迴圈過程，因為高壓CO2最終只能被永久封存於地下，無法再利用。
研究團隊的目標是開發能將廢物、水和空氣轉化為實用燃料與化學品的裝置，這些裝置的靈感來自植物的光合作用。最新系統直接從空氣中捕捉CO2，並將其轉化為合成氣。研究人員表示，這種無需運輸和儲存的方法，比以往的太陽能裝置更容易擴大規模。
這款太陽能流動反應器利用特殊過濾器在夜間捕捉CO2，就像海綿吸水一樣。白天，陽光加熱捕捉到的CO2，吸收紅外線輻射，半導體粉末則吸收紫外線輻射，啟動化學反應，將CO2轉化為太陽能合成氣。反應器上的鏡子集中陽光，使過程更加高效。
研究團隊目前正致力於將太陽能合成氣轉化為液態燃料，可用於驅動汽車、飛機等，且不會向大氣中排放更多CO2。研究人員Sayan Kar博士表示，若能大規模生產這類裝置，將能同時解決兩個問題：減少大氣中的CO2，並創造出化石燃料的潔淨替代品。
這項技術在化學和製藥領域尤其具有潛力，因為合成氣可轉化為許多日常依賴的產品，且不會加劇氣候變遷。研究團隊正在建造更大規模的反應器，並計劃於春季開始測試。若成功擴大規模，這款反應器可實現分散式應用，讓個人也能自行生產燃料，這對偏遠或離網地區尤其實用。
Reisner教授強調，與其繼續開採和燃燒化石燃料，不如直接從空氣中獲取所需的CO2並加以再利用。他表示，只要具備政治意願，我們就能建立一個迴圈且可持續的經濟體系。
這項技術目前正由劍橋大學的商業化部門Cambridge Enterprise推動商業化，並獲得英國研究與創新（UKRI）、歐洲研究委員會、皇家工程院和劍橋信託基金的部分支援。Erwin Reisner教授同時也是劍橋大學聖約翰學院的研究員。
