二氧化碳可以作为能源吗(二氧化碳能作能源)

文/漂流的亚特兰蒂斯


二氧化碳处理现状

二氧化碳,温室气体的主要贡献者,已经成为当今环境问题的头号难题。目前针对碳排放问题,主要的控制措施还是考虑如何减排;还有一些国家和国际组织在研究二氧化碳的存储方法,即将二氧化碳排放大户:火电厂、化工厂、炼油厂等排放的二氧化碳收集起来,注入到废弃油田、水层、深海和膏盐层中储存起来,以达到降低大气中二氧化碳浓度的目的。

二氧化碳可以作为能源吗(二氧化碳能作能源)(1)

在这两种方式相比,减排的对当局的吸引可能更大,因为这会带动产业技术的升级,长远来看有利于国家产业的发展。而二氧化碳存储显然就是吃力不讨好了,因为这会严重增加企业成本,关键是没有任何直接利益产生。

所以大家看,环境的治理之所以成效地、推进困难,就是因为无法产生直接的回报,难以吸引资本的青睐。这里面有道德的因素,但是指望资本讲道德那不是和对牛弹琴没什么区别?

二氧化碳可以作为能源吗(二氧化碳能作能源)(2)

但是如果有一天有人告诉你二氧化碳可以用作能源,你会怎么想?如果这是真的那温室气体不就可以解决了?

可以做能源吗?

事实上目前还真有人在研究这个课题,我们知道二氧化碳(CO2)由两个氧原子(O)和一个碳原子(C)组成。如果我们能够将其中的一个氧原子去掉,那么二氧化碳就变成了一氧化碳(CO),而一氧化碳是可燃的,就可以作为燃料使用。

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2017年MIT的两个博士后Xiao-Yu Wu 和 Ahmed Ghoniem,以及机械工程学院的教授Ronald C. Crane研发了一种基于膜的二氧化碳转化技术。这种特殊的膜由镧、钙和氧化铁的化合物制成,当含有氧气的二氧化碳通过膜之后,就会在膜前产生一氧化碳,而膜后的混合离子可被用于生产氢气和氧气。

不过这种转化需要比较苛刻的条件,即需要在990℃的温度下进行,同时要保证二氧化碳气体中混有的氧气完全通过膜到达另一侧,这个过程也需要大量的能量来维持。

研究者提出关于维持转化的能量可以通过太阳能来维持,而且这种技术有一个非常大的优点,即二氧化碳浓度越高转化的效率也就越高,这非常适合于那些碳排放大户,如火电厂等。

二氧化碳可以作为能源吗(二氧化碳能作能源)(4)

当然现在这种技术只是雏形,仅从能量产出就不具经济性。但是这种技术给我们带来了希望,让我们看到了温室气体的解决最有效的方法。

其它方法

关于二氧化碳变的能源用途还有其它方法,但是需要借助于其它能源,如甲烷和氢气。主要是走的天然气合成油(gas to liquid, GTL)路线,采用费托( Fischer–Tropsch)方法实现,这里就不在赘述。

值得一提的是目前比尔盖茨投资的一家公司 Carbon Engineering也在开发二氧化碳的能源转化技术。这家公司技术路线有点类似费托方法,先是让含有二氧化碳的气体通过碱液,这样二氧化碳就被液态介质储存,然后通过一系列反应二氧化碳和氢结合,最后生成液态燃料。

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结语

我们希望看到更多的机构和国家加入到二氧化碳的处理过程中来,无论是减排也好、存储也罢,或者是理想的转化为能源,其最终目的都是减小二氧化碳对环境的影响。环保事业需要一些具有社会责任感资金的关注,才能走的更远。

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