日前,來自美國加利福尼亞州理工學(xué)院人工光合作用聯(lián)合中心的科學(xué)家們正在研究一種新的“點金術(shù)”:模仿植物將二氧化碳轉(zhuǎn)化為能量和氧氣的過程,只利用水分和陽光來制造汽車所需的燃料。
據(jù)《悉尼先驅(qū)晨報》報道,該項目得到了美國能源部1.2億美元的資金支持,吸引了來自加州理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)、勞倫斯伯克利國家實驗室等研究機構(gòu)120位杰出科學(xué)家。(1美元約合6.13元人民幣)
為了徹底改變運輸燃料,負責(zé)該項目的加州理工學(xué)院教授、太陽能研究學(xué)者內(nèi)特?劉易斯(Nate Lewis)制定了兩個步驟。第一步,研究人員準備開發(fā)一個系統(tǒng),利用類似太陽能電池板等廉價裝置生產(chǎn)大量的氫;氫除了能夠為超潔凈的燃料電池提供動力之外,還可以供給化工廠和煉油廠使用。第二步,將氫燃料與空氣中的二氧化碳混合,生產(chǎn)能夠驅(qū)動轎車、卡車、輪船或航空器的液體燃料。該試驗計劃在2020年代中期實現(xiàn)這一飛躍。
目前全世界的實驗室都在競相找尋石油的可再生替代品。而對于一些利用藻類、玉米或其他作物制造燃料的做法,劉易斯認為,這些解決方案需要大量的水或土地,會跟糧食生產(chǎn)發(fā)生沖突。
大多數(shù)情況下,依靠私營資本或風(fēng)險資本的企業(yè)都需要在三年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。而美國能源部對人工光合作用聯(lián)合中心非常看重,將其作為三大能源創(chuàng)新中心之一,有了政府資金的支持,劉易斯就可以有條不紊地尋求突破。
劉易斯表示,在第一個五年內(nèi),人工光合作用聯(lián)合中心的目標是建設(shè)一個人工光合作用系統(tǒng);之后五年,利用“更快、更好、更便宜”的燃料制造技術(shù),人工光合作用聯(lián)合中心也許會注冊其系統(tǒng)許可給石油和能源企業(yè)使用。
由于大氣溫室效應(yīng)加劇,增加低碳能源供應(yīng)變得越發(fā)緊迫。美國環(huán)保局表示,為了遏制二氧化碳排放,奧巴馬今年6月份要求削減發(fā)電廠的污染排放。在美國2011年排放的670萬噸二氧化碳中,轎車、卡車、輪船和航空器的排放量占據(jù)了28%,僅次于發(fā)電廠的33%。為了減少碳污染,奧巴馬在2011年推出了一項計劃,準備在2025年之前將汽車的燃油效率提高一倍。
然而,燃料電池汽車面臨的一個巨大障礙是缺少氫燃料的清潔來源,劉易斯計劃的第一部分需要利用新的方式生產(chǎn)大量的清潔氫燃料。在2020年之前,人工光合作用聯(lián)合中心就可以提供化工廠和煉油廠所需的大量氫燃料。劉易斯表示,新燃料在燃燒之后,只會釋放出其最初使用的二氧化碳,因此完全是零碳的。