二氧化碳转换为汽油的重大突破,全球变暖的

前言

最近油价的上涨让大部分的人都放弃了开车,选择了坐公共汽车或者是地铁为自己的代步工具。

“95号汽油加满”更是成为了一个梗,因为这次价格的上涨,让加满一箱“95汽油”的价格赶上了一辆自行车,四箱的价格则直追一辆电瓶车。

这让很多本就不富裕的家庭雪上加霜,不过好在,在年时美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室的F.JeffreyMartin和WilliamL.Kubic就曾提出了一项轰动全世界的计划——“绿色自由”,即“生产碳平衡的合成燃料和化学品的概念”。

简单来说就是利用二氧化碳合成可燃的化学产品,在这项计划被提出之后,几乎全世界的国家都在对二氧化碳的转变、利用进行研究,而我国更是其中的大头,随着我国完成二氧化碳合成淀粉的实验目标后,二氧化碳变汽油也取得了世界性的突破,我国让其转化的效率达到了惊人的倍。

全球变暖

其实对于二氧化碳大家都并不陌生,因为它还有着另一个名称“温室气体”,它是导致全球变暖的原因,而它产生的源头则是我们人类自己。

随着人们步入工业时代,尤其是大量使用石油之后,全球变暖的步伐就在不断地向前,根据仪器的记录,从二十世纪初到现在地球表明的温度已经平均增加了0.6℃,在我们印象中本该是冰天雪地的北极更是上涨了1.6℃以上,并且北极还在时不时的出现高温。

这会导致一些永冻层融化,远古病毒可能会被释放出来,它甚至还会影响海平面的上升,让一些临海城市被淹没。

不止如此,全球变暖所带来的热能还会给空气、海洋提供巨大的能量,使地球更容易发生海啸、台风等等的自然灾害。

而虽然全球变暖的危害已经普及了很久,但是从年二氧化碳排放的数据表上,我们可以清楚的看到人类对于二氧化碳的排放并没有很明显的改变。

在年时,大气中二氧化碳的浓度已经达到了惊人的百万分之,并且这个数值还在不断地攀升。

也是因为这些原因,科学家们才不得不将结构稳定的二氧化碳想办法转变为我们可用的能源,以此来减缓全球变暖的步伐。

二氧化碳变汽油

二氧化碳变为汽油这一成果并不是一蹴而就的,我国也不是第一个提出并完成二氧化碳转换为汽油的国家。

对于提出二氧化碳转化为可燃化学产品概念的F.JeffreyMartin和WilliamL.Kubic,他们首先提出了三个可行步骤:

第一步

利用浓碳酸钾溶液将空气中的二氧化碳吸收起来。

第二步

利用电解法(直流电进行氧化还原反应),将二氧化从溶液中提取出来,并将水分解成氧气和氢气。

第三步

将提取出来的二氧化碳和氢气进行转化合成可燃的有机化学产品。

而其实在F.JeffreyMartin和WilliamL.Kubic提出“绿色自由”计划之前,日本德岛工业技术中心的研究员NAKAMICHIYamasaki就曾报道过二氧化碳转变为石油的工作,他利用铁粉做催化剂,让盐酸当作实验中需要的氢元素。

随后将盐酸和二氧化碳在mp和℃的环境下进行反应,得到了甲烷、乙烷等,他表示如果进一步的改进催化体就有希望可以得到含碳量更高的烷烃——汽油。

也因此Martin的概念要比这位日本的研究院Yamasaki更加可行,并且也已经让美国成功的将二氧化碳转化为了汽油,只不过它的转化率实在是太低了。

而近年来,在不断的研究下美国的相关科研团队在《美国国家科学院院刊》上写到他们发现了一种新的催化剂——钌。

钌是一种十分稀有的金属元素,它们在地壳中的含量仅有十亿分之一,也因此被称为最稀有的也不为过。

不过有趣的是尽管它的含量较低,它也是铂金金属中最便宜的一种金属,但这不代表它不好用,钌有着稳定性高、耐腐蚀的特性,可以加快实验的反应过程,实现高效的转化,并且它们还可以重复的使用。

在年,乔治·欧拉带领研究团队利用钌作为催化剂成功的将二氧化碳转换成了甲醇燃料,其转换率达到了79%,此次消息也彻底的为二氧化碳转换汽油拉开了帷幕。

随后在年,我国中科院孙剑、葛亮带领的团队同样实现了二氧化碳的高效转化,并且要比欧拉所取得的成果更加的辉煌。

我国针对的研究同样是催化剂,但与其他国家不同的是,我们自主研发的催化剂含有Fe3O4、Fe5C2和酸性位。

二氧化碳在四氧化三铁上会还原为一氧化碳,随后再利用碳化铁的催化,可以将一氧化碳转换为α-烯烃,最后利用酸性位点形成汽油馏分烃。

在这种催化剂下,不仅氢气可以高效的转化,它还可以避免氢气和一氧化碳产生反应,导致转换率降低。

唯一的缺点是这项技术虽然有着全面的概念,但是比起直接开采和提取来讲成本太高了,因此这项实验还没有真正的投入到实际的生活当中。

不过好在除了二氧化碳转化为汽油之外,我国的研究人员还打算将二氧化碳转换为其他的物质:淀粉、醋、油。并且这些想法还都在被一一的变为现实。

所以油价降低的状况在近几年来看是不会发生的,而减缓全球变暖的重任也仍在我们大家的肩上。

减少二氧化碳的排放

其实减少二氧化碳排放的行为就在我们身边的小事之中,比如:做好垃圾分类、少用木筷子和一次性的塑料用品。

甚至汽油价格的上涨也是一种减少二氧化碳排放的方式,因为越来越多的人会放弃自家的小车,去坐地铁和公交车,甚至还会骑自行车达到目的地。

结语

相信利用人力、物力、科学的可行性我们一定可以减缓全球变暖的步伐,还给北极熊一个家园,让我们拥有一个健康的气候变化。




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