捕获的二氧化碳将用作太阳能的新燃料来源

时间：2022-03-30 14:16:26 来源：

乔治华盛顿大学的Stuart Licht博士及其同事发布了他们新的太阳能热电化学光伏（STEP）工艺的首个实验证据，该工艺结合了电气和化学途径将CO2转化为碳或一氧化碳，随后用于合成一系列与工业有关的产品，包括碳氢燃料。

根据研究团队的说法，STEP工艺从根本上能够比单独使用光伏或太阳能热工艺转换更多的太阳能.STEP工艺使用高温太阳能供电的电解池一步一步捕获CO2。太阳热能减少了二氧化碳吸热转化所需的能量，并在动力学上促进了电化学还原。同时可见光太阳能产生电荷来驱动电解。

步骤过程框图。

对于该实验，该团队使用了一个聚光太阳能电池在最大功率点上产生2.7伏特，在50太阳照射下的太阳能转化为电能的效率为35％，在500太阳照射下的太阳能转化为电能的效率为37％。2.7 V用于驱动两个在750 C下串联的熔融电解槽和三个在950 °C下串联的熔化电解槽。在950° C在0.9° V下运行时，电解槽在1.3-1.5 A时产生一氧化碳，在750 C在1.35 A下产生°一氧化碳。 V在相似的安培下会生成固体碳。

步骤过程形成固体碳。

George Washington团队也很周到，与论文一起发布的支持信息详细介绍了实验中使用的方法和材料。

研究团队特别关注物质资源的问题，并表示：“足以扩展到足以显着影响（降低）大气中二氧化碳水平的过程。”这种观点很少在研究论文中观察到，乔治·华盛顿团队的加入值得表扬和感激。这些信息为研究提供了深度的理解和更好的改进机会。

提出的关键材料问题：“一个相关的资源问题是，是否有足够的碳酸锂作为STEP碳捕集工艺的电解质选择，以降低大气中的二氧化碳水平。700平方公里的CPV装置将产生510 ×^ 13 Amps的电解电流，并需要约200万吨碳酸锂，这是根据2 kg / l的碳酸锂密度计算得出的，并且假设电极是改进的而不是平坦的在1毫米厚的电池中将以5 A / cm2（1,000 km2）的功率工作。较厚或较低的电流密度将按比例需要更多的碳酸锂。使大气恢复到工业化之前的二氧化碳水平需要50年而不是10年的时间，这将需要成比例地减少碳酸锂。这些值在目前的碳酸锂生产中是可行的。为了满足不断增长的锂电池市场，最近一直在审查碳酸锂作为全球资源的可用性。据估计，到2015年，全球LCC（碳酸锂当量）的年产量将达到13万吨，到2015年将增加到24万吨。SI-1碳酸钾的供应量将大大增加，但正如本文的主要部分所述与碳酸锂相比，可能需要更高的碳捕获电解电位。”

实际上，如果将该过程联机，则该系统的700平方公里（270平方英里）将在十年内提取“过量的大气CO2”。如果这些数字是准确的，则小于17 x 17英里的区域将清除大气中“过量”的二氧化碳。这是推理的延伸，但数字有效。

此外，如果设计要进行固体碳捕集，还需要考虑铂金的问题，但是铂金将被无休止地回收。

该团队还考虑使用STEP生产合成喷气燃料和合成柴油。那将获得一些碳循环。

该团队正在努力完善和扩展用于碳捕集的STEP。

不需要使用太阳能来大量生产能源的主要问题–驱动加热和电解所需的能量几乎可以解决。

支持信息中的解释存在空白。首先要考虑的是进入过程的二氧化碳浓度水平。目前尚不清楚二氧化碳的纯度。仅使空气流通是一回事，浓缩到未指定纯度的步骤是另一回事。

然而，乔治华盛顿团队正在建立一个具有巨大潜力的系统。不需要的外部能源生产非常重要；根据政治观点，燃料生产或封存的潜力不可忽视。

太阳能将二氧化碳转化为新燃料的距离越来越近了。

通过。NewEnergyandFuel.com的Brian Westenhaus

资源：捕集二氧²化碳以制造一些有用的燃料

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