日前,德国弗赖堡材料研发中心(Freiburg Materials Research Center,FMF)的Ingo Krossing教授所带领的科研团队开发出了一种利用CO2和氢气(H2)制甲醇的新系统。科学家的目标是大规模利用CO2中的能量并将其集成在可持续的能源生产循环之中。
为获得甲醇,Krossing的团队在高压条件下将CO2与H2化合进行加氢反应,已从事甲醇研究数年的博士生Elias Frei指出,他们的目标就是开发出使化学反应更加充分的催化体系和方法。FMF的研究人员利用金属氧化物如氧化铜、氧化锌及二氧化锆等作催化剂,使得反应能够在较低的温度下进行。利用此方法,气体无需过度的加热。不同的催化剂形成一个具有特定功能且表面丰富多孔的混合固体体系。如果催化剂是由纳米颗粒组成,其催化活性甚至能进一步提高。
Frei等人也尝试了利用离子液体、液态盐浸渍催化剂的方法,使得催化剂表面好像覆盖了一层薄膜。这些方法有利于CO2和H2在催化剂上的固定,以及生成的甲醇和水从催化剂上移除。这一转化方法能够生产出工业用和燃料用的纯净甲醇。在未来两年,研究人员的目标是利用此项技术实现甲醇的大规模生产。这样热电厂废气中的CO2可以分离出来生产甲醇。甲醇在内燃机中燃烧后又会以CO2的形式释放。如果相同的分子被利用两次,从理论上讲,只生成原来一半CO2的就可以获得相同的能量。经计算德国若每年将CO2排放量的10%转化为甲醇就可以满足其全年的能源需求。(李伟松)