太陽能新用途：吸收二氧化碳與水 製作成燃油
2021-11-052021/11/05 中時新聞網 江飛宇
瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的工程師們展示了一項碳中和技術，他們的裝置從大氣中捕獲二氧化碳和水，並使用太陽能，將其轉化為合成氣(synthesis gas)，然後再將合成氣轉化為燃料油。整個過程有點像「光合作用」，差別在於植物光合作用的生成物是葡萄糖與氧氣。
新阿特拉斯(New Altas)報導，正在格拉斯哥召開的全球氣候峰會，以降低碳排放，甚至捕集二氧化碳為主要議題，因此各國正思考新一代的動力機械轉型，從燃油引擎改良到電動汽車、氫能、燃料電池與新技術。但是這場改革的幅度非常大，現有的基礎設施都會被變動，難度相當高。
人工光合作用的工作流程，左邊的集氣機吸收二氧化碳和水，中間的太陽爐製作合成氣，再經過費托法製成燃料。(圖/ETH Zurich)
與此同時，合成燃料可能是一個不錯的折衷方案，也就是將已經存在於大氣中的碳做為材料，利用化學方法製成燃料，這樣一來，就不會造成二氧化碳的累積。
蘇黎世聯邦理工學院的這項發明可分成三個單元：第一是空氣捕獲單元，吸入環境中的空氣，並利用吸附作用將二氧化碳和水分離出來，然後輸送到第二個單元，在那裡利用太陽能觸發化學反應。
第二單元需要用到高熱，熱源就來自太陽能，拋物面集光鏡可以將太陽光聚集到焦點上，達到1500 度的高溫，反應器內部是一座以二氧化鈰(CeO2)製成的陶瓷結構，它將二氧化碳和水轉化成氫氣和一氧化碳的混合氣，這也就是合成氣。
合成氣本身就可以被收集起來使用，不過它比較易燃易爆，因此比較好的做法是再通過漏斗，集中到第三個裝置，在那裡，它可以轉化為煤油或是甲醇類的液態碳氫燃料。
研究人員在屋頂上設置了一個 5千瓦的小型實驗系統，該設備每天在間歇性的陽光下，運行 7 小時，每天能夠生產 32cc的甲醇。
這看起並不是很多，但該團隊表示，這已證明整個系統是有效的，只要大型化以後，就可以進行商業規模生產燃料。
