全球暖化问题日益严重,如何降低碳排放量一直是各国政府、企业对于永续环境议题致力推动的目标。近日科学家发现只要通过少量电力搭配特殊催化剂,就能将二氧化碳转换成乙醇,首次测试就达63%的转化率!
温室气体是大气中造成温室效应的气体成分,其中二氧化碳就占所有温室气体的26%,如果能将大气中的二氧化碳转换为能源,甚至进行工业化的转换量产,就有机会逐步减少二氧化碳的存在!
二氧化碳转成乙醇,少量电能就能做到
美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)团队使用嵌入在碳钉中的铜纳米颗粒制成的催化剂,施加少量的1.2伏特的电力后,将悬浮在水面上的二氧化碳转换成乙醇,实验初步就有63%的转化率,让科学家自己都很惊讶。
整个转换过程看似复杂,但其实是通过逆转燃烧的反应,让科学家可以仅通过少量的电能进行转换。在原本科学家的预期中,这类的电化学反应通常会产生不同的少量混合产物如甲烷、乙烯或一氧化碳,不过在这次的实验,意外仅用催化剂就能将二氧化碳转换成高纯度乙醇。
乙醇也能搭配电网运行协助电力存储
乙醇以往被当作一种汽油的替代品,可与汽油混合作为汽车燃料使用,在这次实验的研究成果中,科学家还希望乙醇能被拿来当“电池”的功能使用。例如如果能将发电过剩时的电能存储成乙醇,等到需要用电时再通过燃料电池转换回来;又或是可以将乙醇用传统的运输方式大量送往其他地区,作为发电或工业使用。
橡树岭国家实验室的研究成员Adam Rondinone透露,这个过程可以帮助消耗生产过剩的电力,转换为乙醇来存储,可帮助间歇性再生能源电网达到平衡的效益,团队也正积极改善他们的研究,期望可以在未来提高乙醇的生产转化率。
另外,由于实验所使用的催化剂成本低廉,或许可以很容易作为商业水平的规模,未来的用途也大有可为。