2023年,台风“杜苏芮”给华北地区带来史上最强降雨,给京津冀地区带来极端降雨;加拿大发生近6100起森林火灾,约12万人离开家园……极端天气和自然灾害频发的背后,都有导致全球变暖的温室气体——二氧化碳的影子。
据统计,全球每年排放高达540亿吨二氧化碳。面对如此严峻的现状,世界各国纷纷推出碳中和行动,通过减少碳排放、增加碳吸收,争取实现净碳排放为0的目标。
近年来,我国通过大力发展风电、光伏发电、太阳能发电等新能源替代传统化石能源,从而减少碳排放。但是以风能和太阳能为代表的新能源电力具有不稳定的特性,且面临储能等诸多难题。2022年,中国完成了世界首个创新——二氧化碳加氢气制造汽油。这听起来是不是有些天方夜谭?
从分子构造来说,二氧化碳有1个碳原子,汽油是由5至11个碳和氢构成的烃类化合物。如果要把二氧化碳转化成汽油,需要把二氧化碳的碳手拉手连在一起,还要把二氧化碳的氧移走。此外,二氧化碳和氢气在常温下都是不活泼的小分子气体,怎么混合成为液体的汽油呢?
催化剂是关键。大连物化所的团队,成功研制出一种复合催化剂,能将二氧化碳转化为汽油范围的碳氢化合物。这种催化剂由两部分组成,一部分是含有钠和铁的纳米颗粒,可以活化二氧化碳和一氧化碳,并加速它们与氢气的反应;另一部分是沸石,可以调节碳氢化合物的结构和性质,使之符合汽油的标准。
那么所需的氢气从哪里来呢?使用废弃的能源来电解水制氢,并与煤发电厂、天然气发电厂等排放的含二氧化碳的废气合成汽油,完美实现变废为宝,真正做到二氧化碳的循环利用。
也许有人会问,直接燃烧氢气不是更好吗?氢在常温下是气体,密度小又易燃易爆,不易存储、运输。相较而言,二氧化碳加氢生产出的汽油不仅符合国家标准,还能沿用现有的燃料储存、运输体系,可操作性更强。
实现碳中和是全人类的共同事业,中国科学家直面挑战,迎风而立,定能跑出新能源赛道上的中国速度。(作者系西北民族大学新闻传播学院学生)
(编辑:马永)最新新闻
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