从二氧化碳到清洁燃料：可再生能源的解决方案

来自 实验室仪器网

科学家开发出一种方法 ，利用独特的镍基催化剂 将捕获的二氧化碳 (CO2 )直接转化为甲烷，从而大大降低了能源需求。这项研究最近发表在《化学学会杂志》上。这种捕获二氧化碳并将其转化为甲烷的新方法提高了利用可再生能源发电将未来气体排放转化为替代燃料的可能性。

发电厂、工业和各种交通方式都会产生二氧化碳，这是一种导致全球变暖的温室气体。传统的碳捕获系统旨在将二氧化碳与其他气体分离并将其转化为有用的产品。然而，这些系统需要大量的能源，这使得它们在工业规模上应用具有挑战性。

研究团队利用排列在带电表面上的镍原子，成功将氨基甲酸酯（二氧化碳的捕获形式）转化为甲烷。他们发现，镍原子是一种广泛可用且经济高效的催化剂，在促进这种转化方面非常有效。

从低能量的分子开始，生产出高能量的燃料。这件事之所以如此有趣，是因为其他人分步捕获、回收并转化二氧化碳，则通过同时执行这些步骤来节省能源。

最重要的是，简化碳捕获过程有助于重塑科学家对碳循环的理解，也是制定更快、更有效的气候缓解技术更先进战略的关键一步。需要专注于以尽可能低的能源投入碳捕获和转化。因此，不必单独执行所有捕获和转化步骤，而是可以将它们合并为一个步骤，从而绕过浪费能源的过程。

尽管许多碳捕获技术仍处于早期阶段，且正在由各个学科的研究人员进行完善，但该领域仍具有广阔的前景。通过使用可再生电力将二氧化碳转化为燃料，可以实现碳循环的闭环。例如，燃烧甲烷会释放二氧化碳，二氧化碳随后可以被吸收并转化回甲烷，形成一个持续的能源生产循环，而不会加剧全球变暖。

这项研究也标志着科学家首次利用电化学方法成功将氨基甲酸酯转化为甲烷。此前，尽管研究人员曾多次尝试将捕获的二氧化碳转化为有价值的产品，但大多数研究人员只能生产一氧化碳。

甲烷可能是一种非常有趣的产品，但最重要的是，这为开发更多将捕获的二氧化碳转化为其他产品的工艺开辟了道路。为了鼓励一系列可持续碳捕获途径的发展，该团队计划在未来继续研究更多的化学清洁能源选择。

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