二氧化碳可以转化为喷气燃料吗？

在过去的十年中，航空业一直在寻找减少其全球碳足迹的方法，例如购买所谓的碳补偿，例如植树项目或风力发电场，以弥补高空飞行所排放的二氧化碳。喷气机。同时，旧金山，芝加哥和洛杉矶的机场以及欧洲的十二个机场正在为飞机提供更绿色的替代燃料，以帮助实现碳减排目标。

现在，英国牛津大学的一个团队提出了一个实验过程，该过程可能能够将二氧化碳（所有燃气发动机排放的温室气体）转化为喷气燃料。如果成功，使用铁基化学反应的过程可能会导致飞机“净零排放”。

今天在《自然通讯》杂志上报道的该实验是在实验室中进行的，仍然需要大规模复制。但是设计和执行该过程的化学工程师们希望这可以改变气候。

牛津大学化学系资深研究员，论文作者田天村说：“气候变化正在加速，我们排放大量二氧化碳。” “碳氢燃料的基础设施已经存在。这个过程可以帮助缓解气候变化，并利用当前的碳基础设施促进可持续发展。”

当石油或天然气等化石燃料燃烧时，它们的碳氢化合物转化为二氧化碳，并释放出水和能量。该实验颠倒了使用有机燃烧法（OCM）将二氧化碳转化为燃料的过程。通过向柠檬酸，氢气和二氧化碳中铁，锰和钾制成的催化剂中加热（350摄氏度，即华氏662度），该团队能够生产可在喷气发动机中工作的液体燃料发动机。该实验是在不锈钢反应器中完成的，仅产生了几克这种物质。

在实验室里，二氧化碳来自一个罐子。但是，将该概念应用于现实世界的想法是从工厂或直接从空气中捕获大量温室气体，以将其从环境中去除。二氧化碳是使地球变暖的温室气体中最常见的一种，由工厂，汽车和木材燃烧产生，包括森林大火和刀耕火种的农业。尽管过去几十年世界上的碳排放量一直在增长，并且在本世纪末将地球的温度提高2摄氏度，但将其保持在大气层之外可能有助于减少全球变暖。

肖和他的同事说，新方法还将比将氢和水转化为燃料的现有方法便宜，这一过程称为氢化，主要是因为它将消耗更少的电力。肖预测，在钢厂，水泥厂或燃煤发电厂旁边安装喷气燃料厂，并捕获多余的二氧化碳以制成燃料。该过程还可能涉及从大气中吸收二氧化碳，这称为直接空气捕获。这组作者说，实现这一目标的催化剂在地球上非常丰富，与合成高附加值化学品的其他方法相比，所需步骤更少。

一位没有参与实验的专家说，只要作者能够弄清楚如何从在实验室中生产少量喷气燃料到在中试工厂中大量生产，这一概念似乎很有希望。代顿大学机械与化学工程副教授约书亚·海恩（Joshua Heyne）说：“这看起来确实有所不同，看起来似乎可以奏效。” “扩大规模始终是一个问题，当您扩大规模时，会有新的惊喜。但是从长远来看，循环碳经济的想法绝对可以成为未来。”

在这样的“循环碳经济”中，二氧化碳将成为废物流和燃料来源。如果一家替代的喷气燃料工厂能够依靠风力或太阳能产生的绿色电力来运营，则将为碳减排带来更大的冲击。据SkyNRG未来燃料项目负责人奥斯卡·迈耶林克（Oskar Meijerink）称，这样一来，喷气燃料和二氧化碳的来源都将以可持续的方式生产。各种机场。

“您需要使用可再生电力，” Meijerink说。 “挑战在于，如果我们使用钢厂的CO 2，我们如何推动钢厂自身实现碳中和？完美的解决方案是使所有这些行业更具可持续性，并利用它们进行直接空气捕获。”

至于牛津大学的实验及其新的基于二氧化碳的航空燃料，它可能必须与目前正在接受测试以替代传统航空燃料的许多其他候选产品保持一致。这些替代燃料的原料包括城市固体废物，稻草，木质生物质，甚至废食用油，这是能源巨头BP所追求的。

牛津大学的肖先生认为，新型CO 2燃料具有与这些替代品竞争的机会。 Xiao于2006年创立了绿色燃料公司Oxford Catalysts（现在称为Velocys）。Velocys在英国的一家工厂中使用壳牌和英国航空公司开发替代航空燃料，使用市政废物作为原料，并用废纸和木材为卡车提供柴油在密西西比州的一家工厂。

他说，他正在与几个大型工业伙伴讨论这种新的二氧化碳转化方法。他说：“没有什么大的挑战，但我们需要优化流程并提高其效率。”

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