Redian新闻
>
人造树叶用二氧化碳酿造液体燃料

人造树叶用二氧化碳酿造液体燃料

公众号新闻

点击蓝字 关注我们

SUBSCRIBE to US


MOTIAR RAHAMAN


人工光合作用的想法很诱人:这种装置可以吸收阳光和二氧化碳,然后在有水的情况下产生燃料。这些设计已经从2011年的分解水生产氢燃料的系统发展到最近的更复杂的系统,旨在通过利用水生产碳基燃料来减少二氧化碳。


但进展缓慢。多年来,研究人员成功地制造了高效生产氢气的系统,最近还设计了一种可以制造合成气的系统,合成气是一氧化碳和氢气的混合物,用于制造甲醇等其他产品。但直到现在,研究人员还没有找到一种可以直接酿造有用液体燃料的设备。


剑桥大学的研究人员现在制造了第一片可以将二氧化碳转化为液体燃料丙醇和乙醇的人造树叶。尽管其他人之前已经证明了二氧化碳通过电力转化为燃料,但《自然能源》杂志上报道的这项新工作(https://www.nature.com/articles/s41560-023-01262-3.epdf?sharing_token=RoIa8233tAPMuQJje5olONRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PfT1fzep6Z1nrblH9aj0Sex5VAqQrTjN5IoJqcB8zjp3d2GrVSgBj96vcBPpA1j1gtPh4K60PV0Fh26nWRw3YXJSn_oQEfBddFluMzH5czKqB57zpLJVu1E6IknZN9uXKPez8PaLVK3S92y506nURa9zddgUqC772Mgp_UdCIuVY_q0uTnZX0o1xFFbpleYGE%3D&tracking_referrer=spectrum.ieee.org)是利用阳光一步到位地直接从二氧化碳中生产清洁有用燃料的关键进展。


世界各地的科学家都在试图制造太阳能燃料,以将太阳能装瓶供日后使用,并消除大气中的二氧化碳排放。人工光合作用属于这一大类,可以通过几种方法来实现。一种是光催化,阳光直接照射在二氧化钛等光驱动催化剂上,引发化学反应,减少二氧化碳并分解水。


剑桥团队成员、剑桥大学化学研究员Motiar Rahaman解释说,剑桥团队采用了光电化学方法。这种方法涉及一种具有半导体光电极的电池,该光电极吸收阳光并产生电力,从而为催化剂驱动的化学反应提供动力。2019年,剑桥大学化学教授Erwin Reisner及其同事制造了第一个这样的人造叶片装置,该装置生产合成气,随后于2022年推出了这种装置的轻型浮动版本。


这些器件中的每一个都具有由光伏钙钛矿和钴催化剂组成的阴极,以及由光催化剂钒酸铋制成的阳极。当设备浸入水中时,钒酸铋吸收阳光,并触发阳极处的水分解过程。同时,在阴极,钙钛矿发电,驱动钴催化剂减少二氧化碳并产生合成气。


Rahaman、Reisner和团队现在已经用他们配制的一种特殊催化剂对该装置进行了升级,使该装置能够生产多碳醇而不是合成气。Rahaman说,铜是唯一已知的可以从二氧化碳中形成多碳产品的金属,但这个过程需要大量的能量。因此,研究人员用钯掺杂它,制成了一种双金属铜钯催化剂,这种催化剂“在低电势下完成这项工作,需要低能量”。


MOTIAR RAHAMAN


当在阳光下浸入水中时,该装置几乎立即激活并开始生产丙醇与乙醇比例为一比一的醇。研究人员让反应在实验室中进行20个小时,然后从反应器中分离出酒精。


Rahaman说,这还处于早期阶段,而且这个装置的侧面只有5毫米。它每平方厘米的面积只产生微升的酒精。但该团队正在通过优化光吸收材料以获得更多的阳光,并调整催化剂以将更多的二氧化碳转化为燃料,来提高设备的效率。他们还计划扩大该装置的规模,使其能够生产更大体积的燃料。


“这个设备仍然很小,因为我们刚刚发明了这项技术,”研究人员提到,“我们现在可以获得微升量的酒精。但我们已经发明了这门科学。现在,要想扩大规模,需要技术工程的努力。如果我们增加表面积,那么产品的量就会增加。”


微信号|IEEE电气电子工程师

新浪微博|IEEE中国

 · IEEE电气电子工程师学会 · 


加强国际交流合作 破解共同发展难题——IEEE(电气电子工程师学会)主席Saifur Rahman受邀出席2023中关村论坛

NASA的激光链路速度破纪录地达到200Gbps

IEEE在联合国气候变化大会第27次缔约方会议(COP27)讨论了六个气候变化的简易解决方案

如果GPS失灵 研究人员可根据LEO信号计算精确的位置

微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
长篇小说《如絮》第一百一十七章 旧金山-越南-1956-1962年 1 参军吓人|加拿大创纪录大火还在烧,两个月排放10亿多吨二氧化碳!已成全球性环境事件一早的偶遇利用二氧化碳生产混凝土,「清捕零碳」完成千万元天使+轮融资|36氪首发​1折入手!「浓香鼻祖」老泸州,纯粮酿造,一品难忘,199元两瓶!教授码农孰优孰劣?变二氧化碳为肥料、混凝土,「霖和气候科技」完成数千万Pre-A轮融资|早起看早期贵州老字号!「12987」茅台同款酿造工艺,酒好喝,设计更是一绝!精酿啤酒+夜经济风潮,智能啤酒酿造科技公司「爱咕噜」获千万级A轮融资|早起看早期B轮融资1亿美元,碳捕获初创将秸秆转化为生物油,已封存6200公吨二氧化碳铁燃料或可是一种无碳燃料 能够长期储存能量酒友速进!国窖古法酿造“酒中泰斗,浓香鼻祖”尝过必囤!初创公司Captura试图将二氧化碳从海洋中清除研究人员开发负碳混凝土 减少人为二氧化碳排放变二氧化碳为肥料、混凝土,「霖和气候科技」完成数千万Pre-A轮融资|36氪首发​ACL 2023 | 用二分类解决无监督常识问答巴斯夫碳酷啦!探索如何实现二氧化碳的净0排放加拿大创纪录大火还在烧,两个月排放10亿多吨二氧化碳!已成全球性环境事件美国消费者权益保护组织要求FDA禁止二氧化钛用于食品赵丽颖三次陪跑白玉兰?小曲线利用二女儿?​吴磊清醒?​​新赘婿讨好女友?经典酱香“重现”,“12987”茅台同款酿造工艺,53黄金度数,飞天“平替”!​获5000万美元成长基金,这款二氧化碳激光口腔治疗仪提供无痛无血的舒适化治疗方案【海外案例】Meta前首席技术官牵头投资5000万美元,拟通过增强海洋碱度去除二氧化碳柳叶刀子刊:新冠感染后使用二甲双胍或可将患新冠后遗症的风险降低40%!鲁迅先生和他的阿Q加拿大森林大火,直接排放二氧化碳已超10亿吨40岁女老板闯关医疗,创立国内首家一氧化碳“救命气”公司,一堆明星机构抢投丨寻找独角兽RLHF中的「RL」是必需的吗?斯坦福提出用二进制交叉熵直接微调LLM用二维的纸折出了三维的宇宙???刘慈欣看了都得来夸夸你!RLHF中的「RL」是必需的吗?有人用二进制交叉熵直接微调LLM,效果更好清仓!199元6坛茅台镇酱酒,纯粮酿造,酒味纯正!北约克建筑工地突发一氧化碳中毒事故 7人被送往医院把二氧化碳“捕回”海底!这项工程投用对唐诗三百首中,那些难以索解的诗句,我的理解,之三:【杜甫,阁夜】在分子尺度上理解电化学界面一氧化碳偶联反应的阳离子效应 | NSR
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。