太阳能新用途：吸收二氧化碳与水 制作成燃油

瑞士苏黎世联邦理工学院的太阳炉，可以吸收空气中的二氧化碳与水气，再经过一连串的化学作用变成有机燃料。 (图/ETH Zurich)

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的工程师们展示了一项碳中和技术，他们的装置从大气中捕获二氧化碳和水，并使用太阳能，将其转化为合成气(synthesis gas)，然后再将合成气转化为燃料油。整个过程有点像「光合作用」，差别在于植物光合作用的生成物是葡萄糖与氧气。

新阿特拉斯(New Altas)报导，正在格拉斯哥召开的全球气候峰会，以降低碳排放，甚至捕集二氧化碳为主要议题，因此各国正思考新一代的动力机械转型，从燃油引擎改良到电动汽车、氢能、燃料电池与新技术。但是这场改革的幅度非常大，现有的基础设施都会被变动，难度相当高。

人工光合作用的工作流程，左边的集气机吸收二氧化碳和水，中间的太阳炉制作合成气，再经过费托法制成燃料。 (图/ETH Zurich)

与此同时，合成燃料可能是一个不错的折衷方案，也就是将已经存在于大气中的碳做为材料，利用化学方法制成燃料，这样一来，就不会造成二氧化碳的累积。

苏黎世联邦理工学院的这项发明可分成三个单元：第一是空气捕获单元，吸入环境中的空气，并利用吸附作用将二氧化碳和水分离出来，然后输送到第二个单元，在那里利用太阳能触发化学反应。

第二单元需要用到高热，热源就来自太阳能，抛物面集光镜可以将太阳光聚集到焦点上，达到1500 度的高温，反应器内部是一座以二氧化铈(CeO2)制成的陶瓷结构，它将二氧化碳和水转化成氢气和一氧化碳的混合气，这也就是合成气。

合成气本身就可以被收集起来使用，不过它比较易燃易爆，因此比较好的做法是再通过漏斗，集中到第三个装置，在那里，它可以转化为煤油或是甲醇类的液态碳氢燃料。

研究人员在屋顶上设置了一个 5千瓦的小型实验系统，该设备每天在间歇性的阳光下，运行 7 小时，每天能够生产 32cc的甲醇。

这看起并不是很多，但该团队表示，这已证明整个系统是有效的，只要大型化以后，就可以进行商业规模生产燃料。