视角：将二氧化碳再利用为生物燃料

回收排放到大气中的大量二氧化碳极其困难，但许多科学家认为，这不仅值得付出努力，而且是必要的。气候变化对地球的威胁如此巨大，以至于他们认为，如果没有这些技术，就不可能解决这个问题。

捕获燃煤发电厂和其他来源产生的二氧化碳并进行地下储存的想法已经获得了关注，目前已有多个试点项目投入运营或正在进行中。

迄今为止，二氧化碳再利用的提议不太顺利：尽管科学界早已知道可以通过碳与氢混合来生产燃料，但许多人却因该过程的高能耗而却步。“天下没有免费的午餐，”美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的汉斯·齐奥克说道。“此外，生产效率永远不可能达到100%，所以最终投入的能量会超过产出的能量。”他表示，由于这种“能源诅咒”，使用石油燃料更合理。“如果大自然免费为我们提供了燃料，为什么不利用呢？”这位专家总结道。

但石油储备正在枯竭。他们不得不在深海钻探，榨出油砂，并把目光投向北极。是时候寻找替代方案了吗？齐奥克先生强调，对美国来说，二氧化碳处理或许是摆脱石油依赖的好方法，但除非该工艺更加节能，否则它对拯救气候毫无意义。

幸运的是，这个领域也有一些先驱。据他们说，这项技术并不完美，但已经存在。甚至可以不收集发电厂或汽车的排放物，而是直接从空气中提取二氧化碳。“他们说：‘压缩并掩埋！’而我们说：‘不，把它给我们，我们用它来生产汽油！’”——这是圣巴巴拉Carbon Sciences公司首席执行官拜伦·埃尔顿的话。“想象一下，未来水和二氧化碳将成为燃料来源！”美国哥伦比亚大学地球研究所创始人、Global Thermostat公司创始人之一彼得·艾森伯格感叹道。

解决这个问题的一个方法是利用太阳能。美国桑迪亚国家实验室的艾伦·斯特切尔和她的同事正在研发一种高效的化学热机，利用集中的太阳能运行。事实上，所有能量（包括碳氢化合物中所含的能量）都来自太阳，那么为什么不尝试一次又一次地模仿自然呢？

研究人员开发了一种原型太阳能反应堆。它由巨大的镜面阵列组成，将太阳光聚焦成强大的光束，照射在金属氧化物环上。这些环旋转并加热至1400摄氏度，然后冷却至1100摄氏度。二氧化碳或水被注入其中。在高温下，这些环会释放氧气；而在相对较低的温度下，则相反，它们会吸收氧气。最终生成一氧化碳或氢气——碳氢燃料的成分。

该原型机占地约20平方米，为啤酒桶大小的反应堆供电。为了以阳光的形式收集相当于每天一百万桶石油的能源，需要12.14万公顷的镜子（面积大于莫斯科的面积）。括号中需注明，全球每天消耗约8600万桶液体燃料，包括生物燃料。

上述Carbon Sciences公司在金属催化剂的作用下将二氧化碳与天然气（或以甲烷为主要成分）混合。据报道，催化剂由常见金属——镍和钴——以及铝和镁制成。将由此产生的合成气转化为运输燃料的技术已经非常成熟。Carbon Sciences公司方法的不同之处在于采用干法工艺。该公司目前正在研发首批柴油。

值得注意的是，该工艺中的部分碳氢化合物来自天然气。其他公司，例如英国的Air Fuel Synthesis公司，正在尝试不使用甲烷，而是利用风能来实现同样的效果。目标是每天生产一升航空燃料（作为技术演示）。

研究人员指出，这种能源最重要的优势之一是，它能够让我们保留现有的所有基础设施，因为它使用的燃料与我们今天使用的燃料相同。我们不妨回顾一下，正是需要投资重建基础设施，才大大减缓了太阳能和风能的发展。

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