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研究人员开发创新方法 可将CO2转化为柴油替代燃料

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58京牌 ,莫纳什大学(Monash University)和北海道大学(Hokkaido University)的研究人员开发了一种方法,可将二氧化碳(CO2)转化为柴油系列替代燃料,并有望生产净零液体燃料替代品,以更可持续地为汽车提供动力。

(图片来源:莫纳什大学)

在燃料生产制造过程中添加CO2,有可能减少或逆转净CO2排放。再通过太阳能电解水提供这一过程所需的氢,将使整个过程变得完全可再生。最终的结果是产生一种净零碳排放燃料产品。

对于减少因上世纪使用化石燃料而产生的温室气体排放,向100%可再生能源过渡,具有重要意义。这项研究提供了一种柴油系列替代燃料,可在全球各地使用。莫纳什大学化学和生物工程系的Akshat Tanksale副教授表示,作为众多燃料替代品之一,甲醛醚(OME)因其净零碳排放特性越来越受到关注。“OME是一种柴油混合燃料或替代燃料,据我们所知,其是世界上最高的替代燃料。与绿色氢气结合使用,我们提出的制造方法可以提供净零液体燃料。”

二甲氧基甲烷(DMM)是一种柴油混合燃料,也是最简单形式的OME,由于其独特的燃料特性,目前受到高度关注。从商业上来说,可以通过甲醇氧化生成甲醛,然后与甲醇偶联的两步过程来生产。目前,甲醇和甲醛均产自天然气。

莫纳什大学开发的方法以CO2、氢和甲醇为原料,在单一反应器中生产DMM。该团队开发了一种基于钌纳米颗粒的创新催化剂,使这种反应成为可能。另一额外优势是,与传统甲醇和甲醛生产方式相比,这一反应可在低得多的温度下进行,从而明显提升能效。莫纳什的工程师还在探讨一种利用CO2和氢合成甲醇的方式,从而使碳循环仅适用于可再生能源。北海道大学的Abhijit Shrotri博士表示:“利用废弃的CO2回收生产OME,是一种很有前景的生产燃料的方法,可明显降低碳足迹。”

该项目最近获得了印度斯坦石油公司(HPCL)的资助,用于进一步研究这种领先催化剂和工艺,以实现工业化和规模化。这项工作将进一步推动实现净零液体燃料。研究人员表示:“在这项研究中,我们开发了一种孔结构,能够合成如DMM这样的大分子。钌的颗粒尺寸和孔径,加上催化剂的酸度,对于促进反应发生至关重要。通过精确控制这些参数,我们能够实现文献中报道过的最高DMM产量。”

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