科学家意外发现将二氧化碳直接转换成乙醇的方法

2016-10-20 04:35

armon2016-10-20 04:35
http://cn.engadget.com/2016/10/1 ... oxide-into-ethanol/
在科学界「意外发现」的故事层出不穷，许多（微波炉！）都对现代生活产生了深远的影响，而美国 Oak Ridge 国家实验室在周一发表的这么一个意外发现，却可能大规模地改变我们利用能源的方式。原本科学家只是在寻找将二氧化碳转换成甲醇的可能程序，原本预计要经过多道步骤、和各种不同的触媒才能达成。想不到的是，在试验各种触媒的过程中，出现了一种只要一个步骤，就能直接把二氧化碳变成乙醇的方法。

这个触媒是在硅基上铺上一片纳米级的铜和碳结构，再依靠碳结构当中掺入的少许氮原子，让原本平顺的表面「皱折」起来。将这个表面放入溶有二氧化碳的水中，再施以一点电压，就可以将二氧化碳加水反转成乙醇加氧气，基本上就是将燃烧的过程反转过来，再用电力补足中间的化学能差。借由控制表面特征的大小，科学家可以接近完美地只产生高纯度的乙醇，初步的系统就拥有 60% 的转换率，相当不错。整个过程可以在常温下进行，而且可以相当自由地扩大或缩小生产规模。

虽然乙醇能量密度不是特别高，但胜在熟悉、安全、而且易存放。乙醇除了可以直接当作汽车燃料使用外，这套系统的一种使用方式，是用来当「电池」使用，将发电过剩时的电能存储成乙醇，等到需要用电时再通过燃料电池转换回来；又或是可以将乙醇用传统的运输方式大量送往其他地区，做为发电或工业使用。二氧化碳转成乙醇再燃烧的过程中不会产生额外的二氧化碳，甚至如果通过这样的方式生产的乙醇够多的话，存储起来的乙醇还能减少环境中的总二氧化碳量。

或许因为这个发现，在所为的「氢能源社会」来临前人类会来个大转弯，先达成「乙醇能源社会」呢？

个人评论：关于这个技术还有两个想象这个事儿有意思的地方在于——乙醇燃料与充电车并存的时候，发电厂用调峰电来制造燃料，用高峰市电给汽车充电，城市用电不再施行阶梯电价，能源输送改由电网与管道双路并行，而管道能源密度与单位能源单每公里建设费用到今天还是管道比电线便宜——不用说油气这种一次能源了，热水都比电便宜！
技术能达到能源成本接近的情况下，乙醇燃料在终端更便宜，这会导致乙醇燃料直接淘汰电动汽车……
特斯拉死得好惨啊——马斯克节哀！

对城市电网的依赖恰恰是城市化的最后一公里，因为电能的不可存储导致率先完成“三通一平”的地方首先城市化！
但别扯什么要想富先修路，off road技术在汽车上早就是机械控制时代的事儿了！以谷歌主导的微波wifi技术也可以为偏远地区提供到位的数据服务，加上光伏、风能、乙醇联供的能源系统，为人们走出城市提供了充分的可能！

化石能源-电这种转化设备，二氧化碳几乎是必然的副产品，所以依托大型电厂生产乙醇的代价会非常低，可以在很大程度上利用现有调峰产能！

核动力航空母舰的反应堆可以直接提供舰载机所使用的化学燃料，大大延长的航空母舰部署一次的运行周期。进而催生更大规模的航空母舰的设计建造，可见的未来会出现20万吨级以上的航空母舰！

不过正常人的逻辑听这件事：如果真这么简单——用晶圆就可以催化这种一本万利的反应：早都TM干嘛去了？人类该好好反省……
regwoo2016-10-20 04:42
还是先谈谈水变油吧
nick_67382016-10-20 04:43
这个我觉得没那么简单，而且某些利益链条，不那么好推行
zhangs79122016-10-20 04:45
我简单理解：是不是把这个触媒放到碳酸饮料通电就得到酒精饮料还不会喝瞎。。。。。
阿格纳斯2016-10-20 04:46
如果能大规模投入使用，起码对全球变暖有一定帮助！
silverse2016-10-20 04:49
降低乙醇生产成本倒是还可以，解决能源危机还是别做梦了…
话说现在乙醇生产成本似乎已经低的不能再低了吧
admireview2016-10-20 04:54
再施以一点电压再施以一点电压再施以一点电压
重要事情说三遍！
admi2016-10-20 04:55
我看行
questuen2016-10-20 04:56
看到牛眼大的字的个人评论就倒胃口了，更别说评论的那些内容在他孙子的有生之年能否看到的事实了
kjbin2016-10-20 04:58
会不会真的像电影里的情节一样。

发现了水变油后会被雪藏，N*N年后才会再次"被"发现
zjgzhengxian2016-10-20 05:00
个人评论不要放一楼，尤其还是用大红字显示的
wowotang2016-10-20 05:00
需要通电（耗电），并且是60%的效率，意思就是消耗100单位能量的电，能产生60单位能量的乙醇，然后再用乙醇作为燃料驱动机器。
德莱蒙斯2016-10-20 05:01
嘴强王者.反正嘴巴上跑火车不要钱。

因为缺乏能源所以用乙醇来做燃料，然后再耗费能源把燃烧代谢产物还原成乙醇来继续烧乙醇？
扬州蛋炒饭2016-10-20 05:01
想多了，无法大规模量产的
xnn0012016-10-20 05:01
实验室的东西到实用，还有很久的时间要走。
landcruiser19882016-10-20 05:02
有前途
angelqaz2016-10-20 05:03
不是说新闻区不准许加个人评论放再一起么
lovemycd2016-10-20 05:04
等等看会不会反转
Srang2016-10-20 05:04
能量守恒
也有肉2016-10-20 05:09
新能源的大坑就是这样的你出新能源旧能源压制头一波如果压不住就投资新能源...

反正技术在没有完全成熟的时候都是呵呵!!! 66666
spoonman2016-10-20 05:10
麦秆转乙醇说了20年了，卫星放了无数，现在呢
亚瑟·凯2016-10-20 05:12
要是真的，发射到天空，二氧化碳直接变成酒雨，再次挥发，剩下的就是水了么？
ak99992016-10-20 05:13
除非能极其方便的获得电能！电都能容易获得还要乙醇干嘛！
dcroc19802016-10-20 05:15
电能产生的途径很多，比如核电，风电，水电，太阳能不一定非得火电，而且除了火电以外都是取之不尽用之不竭的，其实关键词还在用二氧化碳转化成乙醇。这样可以大大的节约农作物发酵转换乙醇。用这些节约出来的地生产更多的粮食。
dcroc19802016-10-20 05:15
电能产生的途径很多，比如核电，风电，水电，太阳能不一定非得火电，而且除了火电以外都是取之不尽用之不竭的，其实关键词还在用二氧化碳转化成乙醇。这样可以大大的节约农作物发酵转换乙醇。用这些节约出来的地生产更多的粮食。
天一凡2016-10-20 05:16
电能最有效还是核能，就是安全问题比较大！
神奇的呆子2016-10-20 05:16
现在这乙醇成本还高啊……已经很低了……
紫寒2016-10-20 05:17
LZ知道找到一种适合的催化剂有多难么！
很多诺奖都是催化剂好么！
猫咪爱旅行2016-10-20 05:18
听起来不错至少要期待一下技术的进步吧
armon2016-10-20 05:20
这个新闻的意思这不是找到了么，商业化可以促进催化剂迅速的改良！
qjhqjh2016-10-20 05:24
骚年你真相了
faith_xy2016-10-20 05:26
感觉还是挺有意思的，
紫寒2016-10-20 05:26
改良没那么容易
我的专业就是大环化合物，这东西早就有理论，多少年了才这点突破，剩下的就是各种取代去尝试不同的组合，这都是检验血统的过程。
ny1991cs20082016-10-20 05:29
这个脑洞，我服了。。。很有想法唉
ncsglz2016-10-20 05:30
电能不易存储
ExtremeTech2016-10-20 05:32
火力發電轉成的酒讓人喝了身子暖

水力發電的最清甜

風力發電的會讓人輕飄飄

單然是核能發電的最烈
天一凡2016-10-20 05:33
呵呵，很有意思的比喻！
jeandja2016-10-20 05:33
我之前就说过在太阳能充足的地方用太阳能发电制氢来储存能源
现在这个想法一样可以用在这个方案上，前提是这个方案靠谱
以后也别搞电动车了，就玩乙醇吧
yadar62016-10-20 05:47
如何把空气中稀薄的二氧化碳低成本地提取出来与催化剂接触是个问题
laronz2016-10-20 05:51
然而乙醇的能量比油低。
然而现代工业化生产乙醇用的是石油合成，不是靠生物发酵
dxl12152252016-10-20 05:51
技术是好技术，有考虑过传统能源阶级的利益吗？

推进有多困难，多大的蛋糕能，能随便动？

哪里那么容易就能造福全人类。
icsxj2016-10-20 06:02
电能途径是很多，为啥还是以火电为主？说到底，还是成本！风电的风机的建造、维护不要钱？太阳能如果不是国家支持，鬼才去投资太阳能电厂。说到底，不谈成本就讲“取之不尽，用之不竭”就是耍流氓
linghan2016-10-20 06:06
感觉这科学家过不了多久就要出意外了。。。。

先预点根蜡烛
chinalcz2016-10-20 06:07
看得好象很梦幻，很容易实现的样子啊
MickeyHe2016-10-20 06:11
你们都搞错了方向吧

这个成果即便能工厂化

那也是多了一种制备乙醇的方式而已

与新能源有什么关系？

这东西作为储能用，发展前景能好过锂电池或者石墨烯？我是不信的
kali2016-10-20 06:31
一看你就不逛某玄学论坛。。。
墨水心2016-10-20 06:43
别把无知当个性，这家伙是GIT的教授，估计这论坛里的人99.99%都没这个人屌的。
这技术用在核潜艇和空间站固化二氧化碳简直是完美
jeffnv2016-10-20 06:48
sb新闻，纯的乙醇能驱动内燃机？你车子加箱酒精试试？