美國海軍利用海水中的二氧化碳生產燃油 _燃油

核心提示：經過深度精煉，美國海軍化學家已將海水處理成不飽和短鏈烴，可以用來制造以煤油為基礎油的軍事用燃料。面臨著全球變暖和石油短缺的困境，美國海軍正在著手實驗將海水變成燃油。經過深度精煉，美國海軍化學家已將海水處理成不飽和短鏈烴，可以用來制造以煤油為基礎油的軍事用燃料。但如果最終產品必須“碳中和”的話，化學家還需要尋找一種新的清潔能源來作為反應動力。整個過程包括提取出溶解在海水中的二氧化碳，混入由電解水產生的氫，制造出烴類燃料。這個過程中用到了一種與叫做Fischer-Tropsch（FT）的化學合成反應相類似的反應。FT合成反應的商業用途是利用合成氣（低級煤產生的可燃性氣體，以一氧化碳和氫氣為主）來制造類似汽油的烴類燃料。華盛頓美國海軍研究實驗室的化學家羅伯特?多納說，由于化學穩定性的問題，二氧化碳很少被用于FT合成反應。但是地球上的二氧化碳多得引發了氣候變暖，使得它變成了儲量豐富的潛在原料。多納說，盡管空氣中的二氧化碳含量很低，只有0.04% ，但海水中含有的濃縮二氧化碳量卻是空氣中二氧化碳含量的14倍。海軍研究小組現在的實驗目的，就是如何減少反應過程中產生的不必要的甲烷，從而產生更多的烴類。在通常的FT合成反應中，一氧化碳和氫在有催化劑的情況下被加熱，經過一個復雜的反應鏈條，生成甲烷、石蠟和液態燃料混合物。多納和他的同事在實驗過程中發現，如果使用鈷類催化劑，由海水中提取出的二氧化碳產生的幾乎都是甲烷。如果使用鐵催化劑，只會產生30%的甲烷，其余的短鏈烴即可以被用來提煉燃料。負責該項目的海軍化學家希斯?維萊爾認為，如果能找到新的反應催化劑，整個轉化過程會效率大增。“把二氧化碳作為一種碳源的設想確實非常吸引人”，在加拿大皇后大學的化學家菲利普?杰索普說。同時，把二氧化碳轉化為飛機燃油也是挺“環保”的，產生氫氣的的電解過程需要一個碳中性的能源，而且復雜又繁多的過程總是要消耗掉比生產的燃料產品所含更多的能量。另外，整個過程的每一個環節都很可能要增加成本或者出現問題。杰索普說， “它比看上去要復雜得多” 。