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火星上的加油站?宇航员将通过二氧化碳转化甲烷燃料

前瞻网    2021-09-26 12:51

 

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温室气体将成为社会的一个大问题。很多国家也都意识到,二氧化碳是社会可持续发展中的一个阻碍。拜登政府设定了一个目标,即到2030年实现温室气体污染物减少50%,到2050年实现依靠可再生能源的经济。

这意味着我们将不得不回收二氧化碳,研究人员说。

火星大气几乎完全由二氧化碳组成,宇航员可以通过在火星上制造到回地球所需的燃料,从而节省返程所需的一半燃料。这就像火星上的一个加油站。

加州大学工程与应用科学学院助理教授Jingjie Wu和他的学生使用碳催化剂将二氧化碳转化成了甲烷。该反应被称为“萨巴蒂尔反应”,由此纪念已故法国化学家保罗-萨巴蒂尔。国际空间站用这个过程来清除宇航员呼吸产生的二氧化碳并产生火箭燃料。

Wu和他的实验团队正在试验不同的催化剂,如石墨烯量子点(只有纳米大小的碳层),它可以增加甲烷的产量。该催化剂下生成的甲烷比10年前的产量高100倍。发展只会越来越快,在未来10年,有很多创业公司会将这项技术商业化。

此外,Wu的学生正在使用不同的催化剂,它们不仅可以生产甲烷,还可以生产乙烯。乙烯被称为世界上最重要的化学品,可以用于制造塑料、橡胶、服装和其他产品。

科学家总结道:“现在,从火星回来需要携带很重的燃料。而在未来,你只需要携带一半燃料。然后在到达火星后从二氧化碳中生产甲醇燃料。在那天,也许我们可以在火星上生活。”

该研究论文题为'Regulation of functional groups on graphene quantum dots directs selective CO2 to CH4 conversion',已发表在《自然·通讯》期刊上。

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责任编辑: 3976DBC

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