全球變暖現在是世界各國都在考慮的大問題，很多科學家都在研究如何將二氧化碳封存，以減少其對地球環境的影響。2009年11月，美國桑迪亞國家實驗室的科學家們成功演示了一台樣機——二氧化碳循環器，它可以利用太陽能，將水和二氧化碳轉化為氫氣和一氧化碳。 二氧化碳循環器
基本介紹
- 中文名：二氧化碳循環器
- 外文名：CR5
[1]簡介,研究測試,作用,目標,
[1]簡介
這個圓柱形的金屬機器，又被稱為反轉環接收反應換熱器（CR5），依靠被聚焦的太陽能來引發一種富鐵合成材料的熱化學反應。根據設計，該材料在極高溫條件下會放棄一個氧分子，而溫度降下來時又會重新得到一個氧分子。
該樣機每一側各有一個腔體。一邊是熱的，另一邊涼一些。貫穿中間的是14個飛盤狀的環，以每分鐘一圈的速度旋轉。每個環的外沿都由以鋯基為載體的鐵氧化合材料組成。全球變暖現在是世界各國都在考慮的大問題，很多科學家都在研究如何將二氧化碳封存，以減少其對地球環境的影響。不過，美國桑迪亞國家實驗室的科學家們最近成功演示了一台樣機，可以利用太陽能，將水和二氧化碳轉化為氫氣和一氧化碳。這個“從陽光到汽油”的系統將幫助人們找到一個循環利用二氧化碳的好辦法，將發電站和工廠排放的二氧化碳轉化為汽油、柴油和航空燃料，其能量轉換效率至少達到自然界光合作用效率的兩倍。
研究測試
科學家們使用一個太陽能聚集器來加熱二氧化碳循環器一側的腔體至1500攝氏度，使得環一側的鐵氧化物放棄氧分子。當這一側旋轉到另一個腔體時，馬上開始降溫，二氧化碳也被泵入。這種降溫過程幫助鐵氧化物從二氧化碳中“偷”回氧，留下一氧化碳。這個過程不斷重複，使得泵入的二氧化碳不斷變成一氧化碳向外輸出。
桑迪亞國家實驗室的研究人員Miller表示，這一過程也可以用來生產氫氣，唯一的不同在於，往第二個容器內添加的不是二氧化碳，而是水。這兩個過程分別得到的氣體——氫氣和二氧化碳混合後成為合成氣，合成氣可以被當做傳統燃料的“簡易替換元件”。
目前（2009年11月），日本、法國和德國的一些科學家還在繼續沿著這一研究思路努力。
作用
這個“從陽光到汽油”的系統將幫助人們找到一個循環利用二氧化碳的好辦法，將發電站和工廠排放的二氧化碳轉化為汽油、柴油和航空燃料，其能量轉換效率至少達到自然界光合作用效率的兩倍。這一方法可以對煤廠、釀酒廠等集中排放源釋放的二氧化碳進行高效利用。
目標
Miller說：他們的短期目標是將效率提高几個百分點，現在的二氧化碳循環器 看起來可能只是很小的一個數字，但他們可以將它與光合作用相比較，光合作用在利用太陽能方面其實效率是非常低下的。光合作用的理論最高效率大約為5%，但實際上只能達到約1%。他相信，從太陽能到燃料的轉換效率最終能夠接近10%。
研究者指出，該技術大約還需要15到20年才能真正推向市場。在這期間他們的目標是每三年推出新一代的樣機，不斷提高能量轉化效率以及降低成本。這也許可以寄希望於新的陶瓷合成材料的發展，這樣的材料在較低一些的溫度就會釋放氧分子，使得更多的太陽能被轉換成氫氣或一氧化碳。
