據(jù)外媒報道，辛辛那提大學的工程師們正在開發(fā)將溫室氣體轉(zhuǎn)化為燃料的新方法，以應對氣候變化并讓獲得火星燃料。辛辛那提大學工程與應用科學學院副教授吳敬杰（音譯）和他的學生在一個反應器中使用碳催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。該反應被稱為"薩巴捷反應"，來自已故法國化學家保羅·薩巴捷，國際空間站用它來清除宇航員呼吸的空氣中的二氧化碳，并產(chǎn)生火箭燃料以保持空間站在高軌道上。
但吳敬杰想得更遠。火星大氣幾乎完全由二氧化碳組成。吳敬杰說，宇航員可以通過在紅色星球上制造他們到達后所需的燃料來節(jié)省他們返程所需的一半燃料。他表示：“這就像火星上的一個加油站。你可以很容易地通過這個反應器泵送二氧化碳，并為火箭生產(chǎn)甲烷，”
辛辛那提大學的研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，合作者來自萊斯大學、上海大學和華東理工大學。吳敬杰通過研究電動汽車的燃料電池開始了他的化學工程生涯，但大約10年前開始在他的化學工程實驗室研究二氧化碳轉(zhuǎn)化。
“我意識到，溫室氣體將成為社會的一個大問題，”吳敬杰說。“很多國家都意識到，二氧化碳是我們社會可持續(xù)發(fā)展的一個大問題。這就是為什么我認為我們需要實現(xiàn)碳中和。”
拜登政府已經(jīng)設定了一個目標，即到2030年實現(xiàn)溫室氣體污染物減少50%，到2050年實現(xiàn)依靠可再生能源的經(jīng)濟。“這意味著我們將不得不回收二氧化碳，”他說。
吳敬杰和他的學生們，包括主要作者和辛辛那提大學博士生張?zhí)煊睿谠囼灢煌拇呋瘎缡┝孔狱c--只有納米大小的碳層--可以增加甲烷的產(chǎn)量。吳敬杰說，這個過程有希望幫助緩解氣候變化。但它也有一個很大的商業(yè)優(yōu)勢，即作為副產(chǎn)品生產(chǎn)燃料。
"這個過程比10年前的產(chǎn)量高100倍。所以你可以想象，進展會越來越快，"吳敬杰說。"在未來10年，我們會有很多創(chuàng)業(yè)公司將這項技術(shù)商業(yè)化。"
吳敬杰的學生正在使用不同的催化劑，不僅生產(chǎn)甲烷，而且生產(chǎn)乙烯。乙烯被稱為世界上最重要的化學品，用于制造塑料、橡膠、合成服裝和其他產(chǎn)品。
"綠色能源將是非常重要的。在未來，它將代表一個巨大的市場。所以我想研究它，"張?zhí)煊钫f。
吳敬杰說，當與太陽能或風能等可再生能源結(jié)合時，從二氧化碳中合成燃料變得更加具有商業(yè)可行性。"現(xiàn)在我們有多余的綠色能源，我們只是扔掉了。我們可以將這些多余的可再生能源儲存在化學品中，"他說。
這個過程是可擴展的，可用于能產(chǎn)生數(shù)噸二氧化碳的發(fā)電廠。而且它是有效的，因為轉(zhuǎn)換可以在產(chǎn)生多余二氧化碳的地方進行。
吳敬杰說，利用二氧化碳生產(chǎn)燃料方面的進展使他對人類在有生之年踏上火星更有信心。
"現(xiàn)在，如果你想從火星回來，你將需要攜帶兩倍的燃料，這非常重，"他說。"而在未來，你將需要其他燃料。所以我們可以從二氧化碳中生產(chǎn)甲醇，并利用它們來生產(chǎn)其他下游材料。然后也許有一天我們可以在火星上生活。"
