科学如何开辟能源回收路线

氢电池已经在伦敦等城市为公共汽车供电。 图片:Sludge G通过Flickr氢电池已经在伦敦等城市为公共汽车供电。 图片:Sludge G通过Flickr

从将二氧化碳转化为燃料,使汽车能够在水上运行,全世界的科学研究人员正在释放新能源的潜力。

美国科学家已经使用分子生物学来制造催化剂 将水分成氢气和氧气。 这意味着可以使用真正可再生的生物技术材料来帮助汽车在水上运行。

在中国,化学家们已经宣布了一种纳米结构 - 一种将原子放在一起的催化剂 - 可以开始将温室气体二氧化碳转化为燃料的过程。

瑞士的一项新技术项目希望成为第一家拥有这项业务的工厂 从空气中收集二氧化碳.

前两个命题仍处于实验室阶段,第三个命题尚未证明其可行性。 但实验室的进步保持了最终能源回收的希望。

在第一种方法中,水为推进车辆的化学反应提供能量,然后再次作为来自汽车排气管的水结束。 而在第二种情况下,化石燃料排放的气体可能会转变为燃料。

铂催化剂

氢燃料电池很久以前开始为载人航天飞行提供能量,并且已经在城市公共交通中使用,其中铂催化剂融合氢燃料和空气中的氧气以释放电能和水。

但铂金很少见,开采成本也很高。 氢气虽然是宇宙中最常见的元素,但却是大量处理的棘手问题。

特雷弗道格拉斯,化学教授 印第安纳大学,美国和同事 自然化学报道 他们利用病毒的能力自我组装基因构建模块并加入一种非常敏感的酶,称为氢化酶,可吸收质子并吐出氢气。 他们称之为P22-Hyd。

道格拉斯教授解释说:“最终结果是一种类似病毒的粒子,其行为与催化氢气生成的高度复杂材料相同。”

“这种材料可与铂金相媲美,但它真正可再生。 你不需要挖掘它; 您可以使用发酵技术在室温下大规模创建。 它是可生物降解的。 制作高端可持续材料是一个非常环保的过程。“

“我们有一个基本的信念,即事情不可能继续下去,越来越多的石油被抽出地面”

P22-Hyd在两个方向上工作:它打破了水的化学键以产生氢气,并且它反向工作以重新组合氢气和氧气以产生电力。 所以它可以用来制造氢气并燃烧它。

到目前为止,科学家已经确定了可能出现的问题,而这种研究只是另一种研究 聪明才智和想象力的例子 工程师和化学家正在试图寻找各种尝试 应对全球能源危机的新方法 气候变化导致气候变化,这本身就是化石燃料浪费燃烧的结果。

气候变化是由化石燃料燃烧释放的二氧化碳气氛中无情的积聚所推动的 - 化学家已经提出了 温室气体可以回收利用.

试图捕获碳 到目前为止还不是很有希望,将二氧化碳转化为燃烧状态所需的技术仍处于起步阶段。

原子结构

但山高和研究同事在一起 合肥微尺度物理国家实验室,中国, 自然杂志报道 他们已经找到了一种方法来安排钴和氧化钴的原子结构,将金属转化为能够更有效地“减少”二氧化碳进入高价值化学品原料的东西 - 其中之一就是液体燃料。

重要的是,钴和钴氧化物的新排列只有四个原子厚度,正是这种精致的结构使得能够在低能量下开始还原过程 - 这反过来又可以使它成为大型转换的实用工具。大量捕获的二氧化碳变成有价值的东西。

目前,被称为世界上第一个从空气中过滤二氧化碳的商业技术,预计每年只能回收900吨的温室气体 - 相当于200汽车尾气的排放量 - 并将其出售给温室施肥商业作物,或向软饮料市场提供苏打水。

据瑞士企业首席运营官Dominique Kronenberg称,捕获的天然气最终可以作为燃料的原料获得。 Climeworks AG,正致力于大气CO的商业示范2 捕获技术。

他说:“我们有一个基本的信念,即事情不可能继续下去,越来越多的石油被抽出地面。” “迟早会有结局。” - 气候新闻Network

关于作者

Tim Radford,自由记者Tim Radford是一名自由记者。 他曾经工作过 守护者 对于32年,成为(除其他事项外)的信件编辑,美术编辑,文学编辑和科学编辑。 他赢得了 英国科学作家协会协会 年度科学作家奖四次。 他曾在英国的英国委员会任职 国际减少自然灾害十年。 他曾在数十个英国和国外城市讲过科学和媒体。 

改变世界的科学:另一个1960s革命的不为人知的故事由此作者:

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蒂姆·雷德福.

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