長(chang)久(jiu)以來,溫室氣體(ti)排放所導致的(de)(de)全球變暖已成為(wei)制約人類(lei)經濟(ji)社會(hui)可持續(xu)發展的(de)(de)重要(yao)障礙(ai),而航空(kong)產業也成為(wei)碳排“大(da)戶”,備受環(huan)保人士詬(gou)病(bing)。美(mei)國科技(ji)雜志《連線》(wired)日前發布新聞稱(cheng),英國牛津(jin)大(da)學的(de)(de)研究團隊已經找(zhao)到了抑制碳排的(de)(de)新方法(fa)。
在過去幾年里(li),將二氧化(hua)碳轉化(hua)為(wei)(wei)燃料和高附加值化(hua)學品(pin)引起了世(shi)界各國的(de)極大興趣。據《連線(xian)》雜志報道,牛津研究團(tuan)隊已經找到(dao)方法,能夠成功(gong)將將二氧化(hua)碳轉化(hua)為(wei)(wei)航(hang)空(kong)(kong)燃料,不(bu)僅提高了傳統動力飛(fei)機凈零(ling)排放的(de)可能性(xing),還能在純電動飛(fei)機技術尚未(wei)落地的(de)現在減少航(hang)空(kong)(kong)旅行對環(huan)境的(de)影響。
航(hang)空燃料的主要成(cheng)分為(wei)(wei)直鏈(lian)烷烴和支鏈(lian)烷烴,其(qi)(qi)典型碳鏈(lian)長度(du)分布為(wei)(wei)C8到(dao)C18,其(qi)(qi)中(zhong)理想碳鏈(lian)長度(du)為(wei)(wei)C8-C16。牛(niu)津的研(yan)究團隊使用廉價的鐵(tie)基作為(wei)(wei)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑,在(zai)(zai)一個小反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)室(shi)中(zhong)對其(qi)(qi)新(xin)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑進行(xing)了(le)測(ce)試,該反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)室(shi)設置(zhi)為(wei)(wei)300攝氏(shi)度(du),并加壓到(dao)海平面氣(qi)壓的10倍左(zuo)右。在(zai)(zai)20個小時內,催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑將反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)室(shi)內38%的二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)(wei)新(xin)的航(hang)空燃料。該轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)還可生產乙烯(xi)、丙烯(xi)和丁烯(xi)等(deng)輕(qing)質烯(xi)烴。
由于二氧化碳是從(cong)空氣中提取出(chu)來(lai)的(de),在飛行過程中燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒(shao)后又重新(xin)排放出(chu)來(lai),所以從(cong)總(zong)體效果來(lai)看它是一(yi)種清潔(jie)的(de)燃(ran)(ran)料,可(ke)使飛機(ji)實現“凈零排放”,這與傳統(tong)的(de)航空燃(ran)(ran)料形成了鮮明的(de)對(dui)比。
值得一提的(de)是(shi),目前(qian)科學界將(jiang)(jiang)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為(wei)液(ye)態碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物有兩種方法(fa)。第一種是(shi)間接(jie)法(fa),先(xian)將(jiang)(jiang)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)轉(zhuan)為(wei)為(wei)一氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)或者甲醇(chun),然后(hou)再和(he)氫(qing)反應生成液(ye)態碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物。第二種方法(fa)是(shi)直(zhi)接(jie)往二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)加氫(qing)生成液(ye)態碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物,然后(hou)經過工業上(shang)的(de)處理(li),如蒸餾或氫(qing)化(hua)(hua)(hua)異構化(hua)(hua)(hua),就可以從(cong)這(zhe)些產品中(zhong)獲得航空燃料。
這種(zhong)直(zhi)接的(de)(de)方法(fa)被普遍認為(wei)更經濟(ji)和環(huan)保,因為(wei)它涉及較少(shao)的(de)(de)化(hua)學過(guo)程步驟,整(zheng)個(ge)(ge)過(guo)程的(de)(de)整(zheng)體能源(yuan)消(xiao)耗(hao)較低。但是,它的(de)(de)難度相(xiang)對較高,如(ru)何使(shi)二氧(yang)化(hua)碳和氫氣直(zhi)接進(jin)行化(hua)學反應是一個(ge)(ge)問(wen)題。