在火星建個加油站?可行!_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2021-09-26 14:13


一個國際團隊開發了一種將温室氣體轉化為燃料的新方法,以應對氣候變化,併為前往火星的宇航員提供返程動力。

研究人員Tianyu Zhang正在展示石墨烯催化劑。
phys.org網站當地時間9月23日報道,美國辛辛那提大學助理教授Jingjie Wu領導的國際團隊開發了一種將温室氣體轉化為燃料的新方法,以應對氣候變化,併為前往火星的宇航員提供返程動力。相關研究成果刊登在《自然通訊》雜誌中。
Wu等在反應器中使用了一種碳基催化劑,成功推動了薩巴蒂爾反應,實現了二氧化碳向甲烷的轉化。國際空間站通常藉助該反應來清除宇航員呼出的二氧化碳,並將其用於製造火箭燃料,維持空間站的高軌道運行。
Wu指出,薩巴蒂爾反應還大有可為。火星大氣層幾乎完全由二氧化碳組成,因此,宇航員在抵達火星後便可即刻啓動製造過程,這樣能節約一半返程燃料。Wu説:“這就像在火星上建造加油站。宇航員可以輕鬆地將二氧化碳泵入反應堆,為火箭生產甲烷。更重要的是,温室氣體已經成為制約社會可持續發展的大問題,人類迫切需要實現碳中和。”拜登政府計劃在2030年之前減少五成温室氣體污染物,並在2050年左右實現可再生能源經濟。“這意味着我們必須回收二氧化碳。”

實驗反應堆以石墨烯量子點作為催化劑,將二氧化碳轉化為甲烷。
Wu表示,這項研究不僅有望幫助緩解氣候變化,還在燃料生產方面展現出巨大的商業優勢。他説:“與10年前相比,薩巴蒂爾反應的產量已經提高了近百倍。在未來,它的進步會越來越快,有很多初創公司會嘗試將這項技術商業化。”
除生產甲烷外,研究人員還通過該反應獲得了乙烯。乙烯是全球最重要的化學品之一,可用於製造塑料、橡膠和紡織品等諸多商品。
Wu説:“綠色能源也將扮演更重要的角色,它背後隱藏着一個巨大的市場。如果能將太陽能或者風能等可再生能源引入反應,用二氧化碳合成燃料的技術將變得更具商業可行性……目前,為了保證從火星返航,宇航員必須攜帶雙倍燃料,這對宇宙飛船來講是巨大的負擔。用二氧化碳生產燃料,不僅增強了我在有生之年看到人類登陸火星的信心,還有可能開啓人類移民火星的時代。”
編譯:雷鑫宇
審稿:西莫
責編:陳之涵
期刊來源:《自然通訊》
期刊編號:2041-1723
原文連接:https://phys.org/news/2021-09-carbon-dioxide-reactor-martian-fuel.html
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