化學工程研究者們找到了一種新的方法,可以讓天然氣轉換成能量的速度提高70倍,同時也能很好地捕捉產生的二氧化碳。“這可以讓天然氣能源變得更清潔、更高效。”新方法的發明者,美國北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程學副教授李凡星(音譯)表示。“這種方法讓我們在找到化學燃料的可靠替代品之前能夠充分利用天然氣,并且有助于減少溫室氣體的排放。”
這種方法關鍵的一環叫做“化學鏈”燃燒,科學家將一種富含氧的固體材料與天然氣接觸,這種名為“氧載體”的固體材料中的氧原子與天然氣接觸會加劇天然的燃燒,產生能量。過去的“氧載體”都是由惰性陶瓷材料制成。但李凡星的團隊用一種含有“混合離子電子導體”的材料制成了全新的“氧載體”。這種材料可以讓氧原子與天然氣充分接觸,讓“化學鏈”燃燒反應發生的速度提高70倍,從而大幅度增加天然氣燃燒效率。
天然氣燃燒的過程中除了產生能量之外,還有水蒸氣和二氧化碳,李的團隊利用增壓的方法凝結水蒸氣,形成含有濃縮二氧化碳的水流,然后將水流導入特制容器內以收集、處理二氧化碳。
由于新型“氧載體”大幅提高了燃燒效率,人們能夠做出體積小得多的“化學鏈”反應器——以后,像打火機那么大的儀器的功效可以與燃氣灶相媲美。