人群油 來自空調(diào)系統(tǒng)的燃料

研究人員提出了一種方法，使空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)能夠利用二氧化碳(CO2)和環(huán)境空氣中的水生產(chǎn)合成燃料。緊湊型工廠將二氧化碳直接與建筑物中的環(huán)境空氣分離，生產(chǎn)合成碳?xì)浠衔?，然后可用作可再生合成油?？査刽敹蚶砉W(xué)院(KIT)和多倫多大學(xué)的研究人員提出了一種方法，使空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)能夠利用二氧化碳(CO2)和環(huán)境空氣中的水生產(chǎn)合成燃料。緊湊植物對CO分離2從環(huán)境空氣中直接在建筑和產(chǎn)生然后可以被用作可再生的合成油合成烴。該團隊現(xiàn)在在Nature Communications中展示了這種“眾包油”概念。

為了防止全球氣候變化帶來的災(zāi)難性影響，人類溫室氣體排放必須在未來三十年內(nèi)降至“零”。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)目前的特別報告清楚地表明了這一點。必要的轉(zhuǎn)型對全球社會構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)：必須重新設(shè)計發(fā)電，移動或建筑管理等整個部門。在未來的氣候友好型能源系統(tǒng)中，合成能源可能是一個重要的基石：“如果我們使用可再生風(fēng)能和太陽能以及直接來自環(huán)境空氣的二氧化碳來生產(chǎn)燃料，那么大量的溫室氣體排放可以是避免，“KIT的微過程工程研究所(IMVT)的Roland Dittmeyer教授說。

由于低的CO2濃度在周圍空氣-今天，比例為0.038%的-大量的空氣必須在大的過濾系統(tǒng)，以產(chǎn)生合成能源顯著量進行處理。由Dittmeyer和加拿大多倫多大學(xué)(UoT)的Geoffrey Ozin教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組現(xiàn)在提議將合成能源的生產(chǎn)分散在未來，并將它們與建筑物中現(xiàn)有的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)系起來。根據(jù)Dittmeyer教授的說法，必要的技術(shù)基本上是可用的，并且各個工藝階段的熱和材料集成有望實現(xiàn)高水平的碳利用和高能效。

“我們希望一方面利用通風(fēng)和空調(diào)技術(shù)之間的協(xié)同作用，另一方面利用能源和加熱技術(shù)來降低合成中的成本和能源損失。此外，'眾籌油'可以動員許多新的參與者能源轉(zhuǎn)型。私人光伏系統(tǒng)已經(jīng)證明了它的運作能力。“然而，CO2的轉(zhuǎn)化需要大量的電能來產(chǎn)生氫氣或合成氣。該電力必須CO2-免費，即：不能從化石能源來的。“因此，包括通過建筑一體化光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源發(fā)電的加速擴張是必要的，”Dittmeyer說。

在該雜志的聯(lián)合出版自然傳播，從UOT由KIT羅蘭Dittmeyer和Geoffrey Ozin為首的科學(xué)家們使用的辦公樓，超市和節(jié)能型房屋的定量分析證明CO2的分散化轉(zhuǎn)化廠的視覺節(jié)能潛力加上建筑基礎(chǔ)設(shè)施。他們估計德國用于流動性的化石燃料中很大一部分可以被“人群石油”取代。根據(jù)該小組的計算，例如，二氧化碳的量2僅在德國三大食品零售商的約25,000家超市的通風(fēng)系統(tǒng)中，這可能足以覆蓋德國約30%的煤油需求或約占其柴油需求的8%。此外，所產(chǎn)生的能源可以在化學(xué)工業(yè)中用作通用合成構(gòu)件。

該團隊可以依靠對各個流程步驟和流程模擬的初步調(diào)查，以及聯(lián)邦教育和研究部的Kopernikus項目P2X。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家們預(yù)計能源效率 - 即可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電能比例 - 約為50%至60%。此外，他們預(yù)計碳效率 - 即燃料產(chǎn)生的廢碳原子比例 - 從大約90%到幾乎100%不等。為了確認(rèn)這些模擬結(jié)果，IMVT研究人員和項目的合作伙伴目前正在建立的完整過程，在KIT，有計劃的CO2周轉(zhuǎn)每小時1.25千克。

然而，與此同時，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，擬議的概念 - 即使它是在德國各地引入的 - 也不能完全滿足當(dāng)今對原油產(chǎn)品的需求。減少對液體燃料的需求，例如通過新的流動性概念和擴大當(dāng)?shù)毓步煌ǎ匀皇潜匾?。雖然所提出的技術(shù)的成分，如植物的CO2捕集和能源的合成，在某些情況下是已經(jīng)商品化，研究人員認(rèn)為，主要的研究和開發(fā)力度，法律和社會框架條件適應(yīng)仍然需要將這一愿景付諸實踐。