如果二氧化碳可以被用作能源,那麼溫室效應是不是就有救了?

2020-11-04 漂流的亞特蘭蒂斯

文/漂流的亞特蘭蒂斯


二氧化碳處理現狀

二氧化碳,溫室氣體的主要貢獻者,已經成為當今環境問題的頭號難題。目前針對碳排放問題,主要的控制措施還是考慮如何減排;還有一些國家和國際組織在研究二氧化碳的存儲方法,即將二氧化碳排放大戶:火電廠、化工廠、煉油廠等排放的二氧化碳收集起來,注入到廢棄油田、水層、深海和膏鹽層中儲存起來,以達到降低大氣中二氧化碳濃度的目的。

在這兩種方式相比,減排的對當局的吸引可能更大,因為這會帶動產業技術的升級,長遠來看有利於國家產業的發展。而二氧化碳存儲顯然就是吃力不討好了,因為這會嚴重增加企業成本,關鍵是沒有任何直接利益產生。

所以大家看,環境的治理之所以成效地、推進困難,就是因為無法產生直接的回報,難以吸引資本的青睞。這裡面有道德的因素,但是指望資本講道德那不是和對牛彈琴沒什麼區別?

但是如果有一天有人告訴你二氧化碳可以用作能源,你會怎麼想?如果這是真的那溫室氣體不就可以解決了?

可以做能源嗎?

事實上目前還真有人在研究這個課題,我們知道二氧化碳(CO2)由兩個氧原子(O)和一個碳原子(C)組成。如果我們能夠將其中的一個氧原子去掉,那麼二氧化碳就變成了一氧化碳(CO),而一氧化碳是可燃的,就可以作為燃料使用。

2017年MIT的兩個博士後Xiao-Yu Wu 和 Ahmed Ghoniem,以及機械工程學院的教授Ronald C. Crane研發了一種基於膜的二氧化碳轉化技術。這種特殊的膜由鑭、鈣和氧化鐵的化合物製成,當含有氧氣的二氧化碳通過膜之後,就會在膜前產生一氧化碳,而膜後的混合離子可被用於生產氫氣和氧氣。

不過這種轉化需要比較苛刻的條件,即需要在990℃的溫度下進行,同時要保證二氧化碳氣體中混有的氧氣完全通過膜到達另一側,這個過程也需要大量的能量來維持。

研究者提出關於維持轉化的能量可以通過太陽能來維持,而且這種技術有一個非常大的優點,即二氧化碳濃度越高轉化的效率也就越高,這非常適合於那些碳排放大戶,如火電廠等。

當然現在這種技術只是雛形,僅從能量產出就不具經濟性。但是這種技術給我們帶來了希望,讓我們看到了溫室氣體的解決最有效的方法。

其它方法

關於二氧化碳變的能源用途還有其它方法,但是需要藉助於其它能源,如甲烷和氫氣。主要是走的天然氣合成油(gas to liquid, GTL)路線,採用費託( Fischer–Tropsch)方法實現,這裡就不在贅述。

值得一提的是目前比爾蓋茨投資的一家公司 Carbon Engineering也在開發二氧化碳的能源轉化技術。這家公司技術路線有點類似費託方法,先是讓含有二氧化碳的氣體通過鹼液,這樣二氧化碳就被液態介質儲存,然後通過一系列反應二氧化碳和氫結合,最後生成液態燃料。

結語

我們希望看到更多的機構和國家加入到二氧化碳的處理過程中來,無論是減排也好、存儲也罷,或者是理想的轉化為能源,其最終目的都是減小二氧化碳對環境的影響。環保事業需要一些具有社會責任感資金的關注,才能走的更遠。

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