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德国奥迪汽车公司新燃料实验室 & Sunfire:二氧化碳+水=柴油?没错!
德国奥迪汽车公司新燃料实验室 & Sunfire:二氧化碳+水=柴油?没错!
作者:顾钢 编译 | 2015/5/30 22:59:53 | 浏览:2095 | 评论:0

德国奥迪汽车公司新燃料实验室 & Sunfire:二氧化碳+水=柴油?没错!

德国联邦教研部部长万卡为一辆奥迪A8车灌入“e柴油”。

  德国奥迪汽车公司新燃料实验室与德累斯顿的新能源企业Sunfire合作,近日成功开发出利用二氧化碳加水生产柴油的工艺,这一合成柴油新工艺有望在大气保护和资源利用方面开辟一个崭新的途径。

  这个被称为“e柴油”项目的基本原理是利用电能转化成液态燃料(PtL),原料是二氧化碳和水。其生产步骤非常简单:首先是将水在锅炉里蒸发,在800摄氏度高温下将水电解成氢和氧,这是普通的电解水技术,电解过程使用的电能是电网低峰时期富余的生态电能;第二步是将电解获取的氢和二氧化碳在高温高压下进行合成反应,生成长链的液体碳氢化合物,这种被称为“Blue Crude”的碳氢化合物具有70%的能源转化效率,不亚于化石燃料的能源转化效率,而且不含硫和芳烃杂物,具有十六烷值(表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标)高、燃点低等特点。

  在德累斯顿的项目实验室里,利用这项新工艺每天可制成160升的合成柴油,虽然目前的产量还非常小,但如果能够实现工业化生产,未来的应用前景不可估量。项目负责人曼高德称,奥迪的“e燃料”对电动汽车将是一个重要的补充,利用二氧化碳作为燃料不仅对汽车工业是一个创新,而且还可以应用于其他领域。

  德国联邦教研部对这个项目给予了支持,教研部部长万卡称,这个项目如果成功,“二氧化碳就可以用来作为原料,这将对大气保护、资源效率,以及迈向绿色经济之路作出决定性的贡献”。

总编辑圈点

  当前社会渴望在日益增长的能源需求和日趋急迫的环境保护之间寻求完美平衡。德国的这项“e柴油”技术,让这一目标变得触手可及。以水和二氧化碳为原料,在电能和高温高压下,将短小氢分子和二氧化碳分子,转化为长链的碳氢化合物,这种从化学分子结构上看似简单的变换,却能对人类生活的方方面面产生革命性的影响。或许,这才是未来科技社会的本质,即借助高科技的手段,让人类能更有效地发展自己,也更有效地保护自然。

相关讯息:德发明太阳能电解水制氢新工艺

  德国柏林的赫尔姆茨太阳能燃料研究所研究人员应用特殊纳米材料,日前发明了高效利用太阳能制氢新工艺。这种纳米材料可以使太阳能转化为电能的效率达到80%。

  新工艺采用的是水电解原理。在中学课堂上我们就知道,将两根电极插入水中,在电磁场作用下,水可以分解成氢气和氧气。氢是一种可以存储的能源,氢燃料电池可以应用在汽车等众多领域。通常电解水需要耗费大量电能,在产生氢能的同时又在消耗能源。这种能源转化并不经济,于是赫尔姆茨太阳能燃料研究所研究人员想到了利用太阳能,但是太阳能的能源转换效率通常比较低,不能满足电解水需要,为此他们研究出一种纳米材料电极。这种电极可以大大提高太阳能转换为电能的效率,从而提高电解水的制氢能力。

  研发利用太阳能电解水的电极材料并不是件容易的事,因为电解水制氢过程最好是在酸性环境下进行,但这样的环境容易使太阳能电池生锈,而且采用传统电极需要昂贵的稀有金属铂或铂铱化合物。为此,研究人员想出一个解决办法,他们用黄铜制成用二氧化钛包覆的透明、轻质的薄膜材料。二氧化钛薄膜是多晶体,并含有铂纳米颗粒。这种新的金属复合材料可以在阳光照射下产生0.5伏特的光压,以及每平方厘米38毫安的光电能,并能作为制氢的催化剂,也可防止电极生锈。

  该项目负责人尼德利克称,采用这项新技术可以使阳光中可见光的80%转化成光电能并用于制氢。目前该项目还有许多试验要做,要达到实际应用效果,复合电极之间的电磁场至少要达到1.8伏特。尼德利克表示,“我们的实验证明,未来完全可以利用太阳能来生产氢燃料。我们已与一家公司合作使光制氢项目工业化”。

  总编辑圈点

  能源技术的发展对当今社会的重要性不言而喻,而清洁高效且用之不竭的能源更能给社会各方面带来深远的影响。利用纳米材料技术,德国的科学家将水和太阳能转化成了清洁的氢能源,转化效率高达80%,且对材料本身没有太多损耗。虽然这项技术离工业化还有段路要走,然而,科学家的实验也告诉我们,材料技术的新应用让原本高成本的物质能量转化过程变得简单和容易。也许在除了能源技术之外的其他领域,创新的材料技术也能带给我们意外的惊喜。

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