科学家们开发出了一种以阳光为动力的反应堆，可直接捕捉空气中的二氧化碳并将其转化为可持续燃料。与传统的碳捕集方法不同，这种装置不需要化石燃料能源，因此能够改变气候危机。 通过模仿光合作用，它可以生产合成气（燃料和药品的重要成分），并计划扩大规模，生产液体燃料。

研究人员开发出一种反应堆，可直接从空气中提取二氧化碳，并利用阳光作为动力源，将其转化为可持续燃料。 资料来源：剑桥大学

这种创新型反应堆有可能为汽车和飞机生产燃料，以及生产必需的化学品和药品。 它还可以为偏远或离网地区提供可靠的能源。

传统的碳捕集技术需要化石燃料能源，并涉及运输和储存二氧化碳，与之不同的是，这种反应堆省去了这些步骤。 相反，它只需利用阳光就能直接将大气中的 CO2 转化为有用的产品。 研究成果发表在今天（2月13日）的《自然能源》上。

虽然碳捕集与封存（CCS）已被宣传为解决气候危机的方法，并获得了英国政府 220 亿英镑（约合 270 亿美元）的资助，但它仍然是高度能源密集型的。 此外，人们对在地下深处储存加压二氧化碳 的长期安全性一直存在担忧，尽管正在进行的研究正在评估这些风险。

领导这项研究的埃尔温-雷斯纳（Erwin Reisner）教授说："除了费用和能源强度之外，CCS还为继续燃烧化石燃料提供了借口，而化石燃料正是造成气候危机的罪魁祸首。CCS也是一个非循环过程，因为加压的二氧化碳充其量只能无限期地储存在地下，对任何人都没有用处。"

第一作者、剑桥大学优素福-哈米德（Yusuf Hamied）化学系的赛扬-卡尔（Sayan Kar）博士说："如果我们不把二氧化碳抽到地下，而是用它来制造有用的东西，那会怎么样呢？二氧化碳 是一种有害的温室气体，但它也可以变成有用的化学物质，而不会导致全球变暖。"

雷斯纳研究小组的工作重点是开发能将废物、水和空气转化为实用燃料和化学品的设备。 这些设备的灵感来自光合作用：植物将阳光转化为食物的过程。 这些设备不使用任何外部电源：没有电缆，没有电池--它们需要的只是阳光的力量。

从空气到合成气： 关键突破

研究小组的最新系统直接从空气中获取二氧化碳，并将其转化为合成气：合成气是生产许多化学品和药品的关键中间体。 研究人员说，他们的方法不需要任何运输或储存，比早期的太阳能设备更容易推广。

该设备是一个太阳能流动反应堆，利用专门的过滤器在夜间从空气中捕捉二氧化碳 ，就像海绵吸水一样。 当太阳出来时，阳光加热捕获的二氧化碳，吸收红外线辐射，半导体粉末吸收紫外线辐射，开始化学反应，将捕获的二氧化碳转化为太阳能合成气。 反应器上的一面镜子可以集中阳光，使整个过程更加高效。

研究人员目前正致力于将太阳能合成气转化为液体燃料，这种燃料可用于为汽车、飞机等提供动力，而不会向大气中增加更多的二氧化碳 。

卡尔说："如果我们大规模制造这些设备，它们可以同时解决两个问题：从大气中清除二氧化碳 ，并创造化石燃料的清洁替代品。二氧化碳被视为一种有害的废物，但它也是一个机遇。"

没有化石燃料的未来？

研究人员说，化工和制药领域的机会尤为可观，合成气可以转化成我们日常使用的许多产品，而且不会造成气候变化。 他们正在建造一个更大规模的反应器，希望在春季开始测试。如果规模扩大，他们的反应堆就可以分散使用，这样理论上个人就可以产生自己的燃料，这在偏远或离网地区非常有用。

雷斯纳说："与其继续挖掘和燃烧化石燃料来生产我们所依赖的产品，我们可以直接从空气中获取我们所需的所有二氧化碳，并对其进行再利用。我们可以建立一个循环的、可持续的经济--如果我们有这样做的政治意愿的话。"

编译自/ScitechDaily