空氣中的二氧化碳(CO2)能讓植物行光合作用,提供生物需要的氧氣,但在工業(yè)革命后,CO2 濃度遽增卻導(dǎo)致全球暖化,沖擊生態(tài)環(huán)境,因此如何解決空氣中的二氧化碳,是近年來科學(xué)家的研究主題。日前,美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在美國化學(xué)協(xié)會的秋季會議中,提出或許是兩全其美的解決辦法──利用空氣中的 CO2 制造出經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的納米
空氣中的二氧化碳(CO2)能讓植物行光合作用,提供生物需要的氧氣,但在工業(yè)革命后,CO2 濃度遽增卻導(dǎo)致全球暖化,沖擊生態(tài)環(huán)境,因此如何解決空氣中的二氧化碳,是近年來科學(xué)家的研究主題。日前,美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在美國化學(xué)協(xié)會的秋季會議中,提出或許是兩全其美的解決辦法──利用空氣中的 CO2 制造出經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的納米碳纖維(carbon nanofibers),不僅減少 CO2 的濃度,還能減低制納米碳纖維的成本。
科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出的化學(xué)反應(yīng)式如下:CO2 → CCNF + O2,在燒熔的鹽巴液體中,以太陽能供電進(jìn)行反應(yīng),液體會吸收空氣中的 CO2,并在電極的一端慢慢形成納米碳纖維。目前一小時(shí)的產(chǎn)能大約是 10 克的納米碳纖維,他們預(yù)估產(chǎn)量應(yīng)該會按比例增加,并影響空氣中的 CO2 濃度。
▲納米碳纖維在電極的一端逐漸形成的過程。(Source:BBC)
由喬治華盛頓大學(xué)的教授 Stuart Licht 領(lǐng)軍的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,此方法除了制作簡單,更能節(jié)省納米碳纖維的制作成本。納米碳纖維主要被應(yīng)用在電子零部件和電池上,若能因此降低成本,就可將它運(yùn)用在更廣泛的層面,比如像是改善航太科技以及汽車工業(yè)等,促進(jìn)材料上的發(fā)展。
▲Stuart Licht 在會議中提供的納米碳纖維樣本。(Source:BBC)
但問題是,由 Licht 教授提出的納米碳纖維“一鍋合成法”(one-pot synthesis),真的能夠降低制作成本嗎?還是只是淪為空想的科技改革呢?有一些學(xué)者提出質(zhì)疑,整個(gè)反應(yīng)過程可能會消耗許多能量。來自雪菲爾大學(xué)的化學(xué)工程師 Katy Armstrong 認(rèn)為,雖然 Licht 所提出的這個(gè)想法非常有前景且有趣,但可能會造成許多的麻煩,研究團(tuán)隊(duì)忽略了一個(gè)事實(shí),需要大量的瓦斯才能收集到足夠的碳,而這樣的小缺失卻有可能會增加更多的開銷。但不管怎么說,Licht 教授仍認(rèn)為這樣的制作方法值得一試。
除了提出的一些意見外,仍有其他化學(xué)家贊賞 Licht 教授的制作理念,能讓納米碳纖維的生產(chǎn)成本“理論上”降低許多,更進(jìn)一步改善全球暖化問題。但最后是否能在現(xiàn)實(shí)中成功運(yùn)作且生產(chǎn),還有待科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的持續(xù)努力。
作者:林亞慧 來源:科技新報(bào)
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