科学家发明了一种将二氧化碳转化为液体燃料的新方法，可以有效地将能量储存在燃料电池中。
科学家发明了一种将二氧化碳转化为液体燃料的新方法，可以有效地将能量储存在燃料电池中。
近年来，基于甲酸的新技术下一代燃料电池受到关注。德克萨斯州休斯顿莱斯大学的工程师们重新考虑了整个产生过程，并提出了一种巧妙的方法来取消一些更复杂的步骤，使这一过程更加高效。
“通常人们会减少传统液体电解质（如咸水）中的二氧化碳，” 化学家王浩田说。那些溶解的盐有助于将气体转化为储存能量的分子。但是一旦你得到你的燃料，你也有一个厚厚的盐水来处理，筛选甲酸不太容易。“所以我们使用固体电解质来传导质子，可以用不溶性聚合物或无机化合物制成，不需要盐水，” Wang说。
用固体基质代替电解质只是一个改进。第二个是提出强大的催化剂来加速转换过程。一个共同的挑战是将催化剂保持在您想要的位置，而不会降低并且需要随时更换。
铋只是这项工作的催化剂。比其他具有相同任务的金属更笨重，它不会轻易改变。您只需要足够的材料就可以将实验室测试变成一个行业。
研究小组也在这里找到了解决方案。“目前，人们以毫克或克规模生产催化剂，”的主要作者川夏说。“我们开发了一种以千克规模生产它们的方法。”
所得到的装置被设计成使二氧化碳通过催化剂，在那里它转化成称为甲酸盐的带负电荷的分子。它扩散到固体电解质核心中，在那里它遇到与水的第二催化反应释放的氢离子，产生高度浓缩的甲酸溶液。
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到目前为止，该过程已被证明可将约42％的电力从电源转换为可用于燃料电池的化学形式。
这种电力可以很容易地来自可再生能源，例如光伏电池或风力涡轮机，提供了一种利用其他可变电源存储能量的简洁新方法。
“这也是化学工程行业中作为其他化学品原料的基础，也是氢气的储存材料，能够产生与相同体积而且难以压缩的氢气的近1000倍的能量，” Wang说。
“这对氢燃料电池汽车来说是一个巨大的挑战。”
为了满足我们在气候变化中不断增长的能源需求，开采二氧化碳气体听起来像是一个成功的解决方案。
技术正在向前迈进，寻找利用我们过多的温室气体来摆脱污染燃料的方法，从找到使用它来充电电池到从大自然的页面取叶子和改善光合作用本身。
与此同时，其他研究人员也热衷于将其转化为固体物质资源。如果不是简单地将东西深埋在地下的岩石中。
然而，我们这样做，需要它实现满足环保和经济两方面需求。
该研究发表在 Nature Energy上。