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以色列反向燃燒技術(shù)可把二氧化碳轉化為氧氣 | 以色列時(shí)報
而全球變暖是一觸即發(fā)的問(wèn)題,因為支撐起現代工業(yè)的燃燒和化學(xué)反應生成二氧化碳(CO2),而二氧化碳又導致全球變暖。這是一個(gè)自然現象,不是我們希望它不存在它就會(huì )消失的,但是我們不愿放棄電力、汽車(chē)、摩天大樓和先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的現代舒適生活。人類(lèi)陷入了自己一手造成的悲劇中,我們最偉大的成就可在不久之后成為我們走上生物滅絕之路的元兇。
又或者存在相反的可能。
只要我們能夠通過(guò)反向燃燒把大氣中所有的二氧化碳重新轉化為碳氫化合物和氧氣,我們就能拯救地球。當然,這個(gè)過(guò)程需要能量,這也是我們最先開(kāi)始使用燃料的原因。有沒(méi)有可能打破自然規律,無(wú)中生有?
這正是以色列企業(yè)New CO2 Fuels想要實(shí)現的目標?;谖浩澛茖W(xué)研究所地球科學(xué)系雅各布·卡爾尼教授(Jacob Karni)開(kāi)展的研究,該公司利用可再生能源把捕捉到的二氧化碳轉化為燃料,減少化石燃料的開(kāi)采以及二氧化碳的排放。除此之外,還能在上述過(guò)程中賺取利潤。
內燃機如何擾亂地球平衡
New CO2 Fuels首席執行官兼聯(lián)合創(chuàng )始人大衛·巴尼特(David Banitt)解釋道,我們所有的氣候問(wèn)題都始于內燃機。
直到150年前,地球還是一派和諧的景象。
大衛·巴尼特(圖片來(lái)源:供圖)
他表示,生態(tài)平衡第一次受到干擾是在人類(lèi)祖先生火的時(shí)候,木柴中的碳和空氣中的氧氣結合產(chǎn)生能量和二氧化碳。但當時(shí)釋放的二氧化碳非常少,大自然適應了這一變化。
然而,一旦我們開(kāi)始燃燒煤和石油,地球上的植物已不足于吸收所有過(guò)量的二氧化碳。
巴尼特說(shuō),約二十年前,科學(xué)家研發(fā)了多項技術(shù),在二氧化碳進(jìn)入大氣層之前捕捉多達90%的排放量。
“但這項技術(shù)非常昂貴,而每年都有400億噸二氧化碳需要處理。怎么辦?最初的想法是把二氧化碳埋入地層結構,但這種做法猶如埋下了一顆會(huì )在200年后爆炸的炸彈?!?div style="height:15px;">
巴尼特表示,世界各地有多家企業(yè)可把捕捉到的二氧化碳變廢為寶。New CO2 Fuels公司可把二氧化碳消耗殆盡,并在此過(guò)程中賺取利潤。
New CO2 Fuels所做的是逆轉燃燒過(guò)程,通過(guò)向從二氧化碳中注入能量來(lái)提取氧氣。
“我們從中提取氧氣,而氧氣本身是很好的產(chǎn)物。隨后產(chǎn)物還剩下一氧化碳和氫,形成一種名為合成氣的氣體。世界上有很多人知道如何將合成氣轉化成甲醇、乙醇、汽油、煤油、氨、尿素以及塑料等等?!?div style="height:15px;">
那么實(shí)現這一過(guò)程的能源從何而來(lái)?
“我們可以利用太陽(yáng)能。此外還有很多工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢熱。例如,煉鋼廠(chǎng)需要燃燒大量的煤和天然氣來(lái)熔化礦石。玻璃廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)和生產(chǎn)其他金屬產(chǎn)品的工廠(chǎng)均是如此?!?div style="height:15px;">
巴尼特說(shuō),煉鋼廠(chǎng)采用他的技術(shù)是一件明擺著(zhù)的事。
“這些工廠(chǎng)制造了大量熱能,卻白白浪費了。與此同時(shí),管理部門(mén)不斷施加壓力,要求減排二氧化碳。與其浪費,不如把熱能和二氧化碳放進(jìn)我們的系統,生成燃料、制造塑料或化肥?!?div style="height:15px;">
聽(tīng)起來(lái)很理想,但如果人們利用那些生成的燃料,那將如何減少二氧化碳的排放量?
“試想象一家煉鋼廠(chǎng)每年排出1000萬(wàn)噸二氧化碳,而這家工廠(chǎng)旁邊就是一座擁有兩萬(wàn)輛車(chē)的城市,每年排放100萬(wàn)噸二氧化碳。該城市可向該煉鋼廠(chǎng)而非石油公司購買(mǎi)利用廢熱和二氧化碳制成的燃料。在此之前,二氧化碳的總排放量是1100萬(wàn)噸?,F在,煉鋼廠(chǎng)排放的100萬(wàn)噸二氧化碳被轉化回燃料,所以總排放量就減少至1000萬(wàn)噸?!?div style="height:15px;">光合作用的饋贈
換句話(huà)說(shuō),New CO2 Fuels的生產(chǎn)工藝是人工光合作用的過(guò)程。就像植物吸收二氧化碳和太陽(yáng)光能后將其轉化成氧氣和儲存起來(lái)的能量一樣,New CO2 Fuels做了相同的工作,但速率比自然光合作用要快得多。正如光合作用是大自然對人類(lèi)和動(dòng)物的饋贈,是無(wú)中生有的最高體現形式,如果New CO2 Fuels的技術(shù)得以廣泛應用,我們或能一邊利用我們的化石能源,一邊又不會(huì )失去這些資源。
巴尼特表示,一家每年生產(chǎn)500萬(wàn)噸鋼材的“普通”煉鋼廠(chǎng)浪費的熱能達5億瓦特,約排出900萬(wàn)噸二氧化碳(約為鋼產(chǎn)量的兩倍)。
“如果上述所有熱能能夠為我們系統所用,且如果我們生產(chǎn)的是甲醇(這意味著(zhù)部分能源將用于分離水),那么我們將能處理占排放總量5%的二氧化碳。但如果僅利用該系統分離二氧化碳,那么可處理的二氧化碳將增至15%。這些都是天文數字。煉鋼廠(chǎng)聽(tīng)到小得多的數據如2%就已經(jīng)樂(lè )不可支了。韓國煉鋼廠(chǎng)的目標是到2020年把二氧化碳排放量減少6%?!?div style="height:15px;">但巴尼特表示,因為該系統能夠利用廢熱和可再生電力,如果通過(guò)太陽(yáng)能或風(fēng)能供電,那么理論上該系統能夠轉化一家煉鋼廠(chǎng)排放的全部二氧化碳。
New CO2 Fuels面臨著(zhù)多個(gè)競爭對手,包括冰島利用地熱能生產(chǎn)甲醇的CRI公司以及美國的Liquid Light公司。巴尼特表示,通過(guò)雅各布·卡爾尼教授已申請專(zhuān)利的技術(shù),New CO2 Fuels能夠比其他公司更快、以更低的成本把二氧化碳轉化成燃料。
2014年,New CO2 Fuels在聯(lián)合國榮獲能源企業(yè)類(lèi)世界科技大獎。此外,該公司已獲得以色列政府“替代能源管理”項目數筆資金支持。截至目前,該公司共有兩臺工作樣機,計劃于一年半后在歐洲和以色列開(kāi)設兩家工廠(chǎng)。
“到目前為止,我們已成功融資1200萬(wàn)美元,還在繼續尋求資金支持?!卑湍崽卣f(shuō),“系統樣機非常昂貴,試驗成本也很高。我們希望還能獲得1000萬(wàn)美元的投資,隨后再融資600萬(wàn)美元?!?div style="height:15px;">可再生能源的未來(lái)
“現在我們的目標是煉鋼廠(chǎng)?!卑湍崽卣f(shuō),“但想象一下我們的系統將來(lái)在沙漠運行,利用的是作為唯一能量來(lái)源的太陽(yáng)和地球大氣層中的二氧化碳。我們能夠生產(chǎn)燃料,這是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的閉合回路系統?!?div style="height:15px;">為什么一開(kāi)始不使用可再生能源?
“人類(lèi)不會(huì )放棄也無(wú)法放棄使用燃料。當你需要太陽(yáng)和風(fēng)提供能量時(shí),太陽(yáng)和風(fēng)未必會(huì )出現。但如果我們能夠完全通過(guò)可再生能源和大氣中的二氧化碳完成轉化過(guò)程,而不是燃燒燃料,我們將能利用可再生能源回收全部二氧化碳?!?
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