科学家想把二氧化碳“抓”起来,并用它们储存能量

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  由于全球70%的能源需求是通过燃烧煤炭和天然气之类的化石燃料来满足的,所以毫不奇怪,我们正在向大气中排放大量的二氧化碳。据国际能源署称,2017年的碳排放量已经达到了惊人的325亿吨。

  由于某些原因,即使我们已经有了像风能和太阳能这样的清洁能源,并且两者都在快速发展。但是在可预见的未来,我们可能仍然会使用化石燃料,这就是为什么许多人希望通过碳捕捉技术来减少碳排放。位于休斯顿附近的Petra Nova发电厂,目前是世界上的碳捕捉设施。在它上线后的9个月里,它就已经捕捉了大约97.7万吨的碳排放。

  但这又引出了另一个问题:我们该怎么处理这里捕获到的二氧化碳?将它们埋藏在地下是一种不错的选择。而就在2018年3月29日,一些来自加拿大和美国的科学家提出了一个更加有趣的解决方案,他们的成果被发表在科学期刊《Joule》上。他们认为,被捕获的二氧化碳可以转化成其它分子,用来储存风力涡轮机或太阳能电池板产生的能量或者为制造塑料提供原材料。

  多伦多大学材料科学工程博士生Phil De Luna解释道:“植物会吸收二氧化碳、阳光和水,来制造糖和其它一些生存所需要的东西;而我们则正在把能源和二氧化碳转化成我们可以使用的东西”。

  De Luna表示,将多余的二氧化碳转化为一种储存介质将解决可再生能源的一个间歇性问题——即当太阳落山后或者风停止时,产能会下降。而且作为一种流体,它也比那些笨重的电池板更容易运输。捕获的二氧化碳还可用于制造乙烯等原料,乙烯是一种从石油和天然气中提取的化学原料。同时,乙烯也是塑料的起点。这一方法不仅可以储存碳,还可以减少人们对石油和天然气的需求。这个过程甚至可以为日益严重的塑料污染问题提供一个解决方案,我们可以通过燃烧塑料、捕捉二氧化碳并用其制造新塑料来更有效地回收塑料。

  即使电力来源逐渐转向可再生能源,未来仍然会有大量来自其它工业(如钢铁厂和水泥制造厂)的碳排放。De Luna表示,最终我们可能会看到大规模的二氧化碳工厂直接从大气中提取碳(瑞士公司 Climeworks 已经开创了这种技术)。

  虽然目前的二氧化碳转化技术还处于初期阶段,De Luna和他的同事们预计这一技术在未来几十年内会有重大突破。他们在论文中指出,二氧化碳的电化学转化是最接近商业化的。也许五十多年后,我们就可以通过分子机器或纳米技术来转化二氧化碳。

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