面臨著全球變暖和石油短缺的困境,,美國(guó)海軍正在著手實(shí)驗(yàn)將海水變成燃油,。
經(jīng)過(guò)深度精煉,,美國(guó)海軍化學(xué)家已將海水處理成不飽和短鏈烴,可以用來(lái)制造以煤油為基礎(chǔ)油的軍事用燃料,。但如果最終產(chǎn)品必須“碳中和”的話,,化學(xué)家還需要尋找一種新的清潔能源來(lái)作為反應(yīng)動(dòng)力。整個(gè)過(guò)程包括提取出溶解在海水中的二氧化碳,,混入由電解水產(chǎn)生的氫,,制造出烴類燃料。
這個(gè)過(guò)程中用到了一種與叫做Fischer-Tropsch(FT)的化學(xué)合成反應(yīng)相類似的反應(yīng),。FT合成反應(yīng)的商業(yè)用途是利用合成氣(低級(jí)煤產(chǎn)生的可燃性氣體,,以一氧化碳和氫氣為主)來(lái)制造類似汽油的烴類燃料。
華盛頓美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家羅伯特·多納說(shuō),,由于化學(xué)穩(wěn)定性的問(wèn)題,,二氧化碳很少被用于FT合成反應(yīng)。但是地球上的二氧化碳多得引發(fā)了氣候變暖,,使得它變成了儲(chǔ)量豐富的潛在原料,。多納說(shuō),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(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,就是如何減少反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的不必要的甲烷,,從而產(chǎn)生更多的烴類。在通常的FT合成反應(yīng)中,,一氧化碳和氫在有催化劑的情況下被加熱,,經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)鏈條,生成甲烷,、石蠟和液態(tài)燃料混合物,。
多納和他的同事在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),如果使用鈷類催化劑,由海水中提取出的二氧化碳產(chǎn)生的幾乎都是甲烷,。如果使用鐵催化劑,,只會(huì)產(chǎn)生30%的甲烷,其余的短鏈烴即可以被用來(lái)提煉燃料,。
負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的海軍化學(xué)家希斯·維萊爾認(rèn)為,,如果能找到新的反應(yīng)催化劑,整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)效率大增,。
“把二氧化碳作為一種碳源的設(shè)想確實(shí)非常吸引人”,,在加拿大皇后大學(xué)的化學(xué)家菲利普·杰索普說(shuō)。
同時(shí),,把二氧化碳轉(zhuǎn)化為飛機(jī)燃油也是挺“環(huán)保”的,,產(chǎn)生氫氣的的電解過(guò)程需要一個(gè)碳中性的能源,而且復(fù)雜又繁多的過(guò)程總是要消耗掉比生產(chǎn)的燃料產(chǎn)品所含更多的能量,。另外,,整個(gè)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都很可能要增加成本或者出現(xiàn)問(wèn)題。杰索普說(shuō),,“它比看上去要復(fù)雜得多”,。(生物谷Bioon.com)