研究人员创建的碳纳米尖峰的显微图像。 （来源：橡树岭国家实验室） 一种新的化学过程使用常见的催化剂和电力将二氧化碳转化为乙醇。 从某种意义上说，他们已经找到了把精灵放回瓶子里的方法。 将温室气体转化为可用能源的炼金术过程是一种极具吸引力的方法，既可以解决气候变化问题，又可以提供可持续的能源。 将二氧化碳转化为能源和其他有用的产品以前也做过，但该过程的效率不够高，成本也不够低，无法大规模实施。 然而，来自橡树岭国家实验室的研究人员表示，他们发现了一种化学反应，仅使用铜作为催化剂即可生产碳氢化合物，而且效率很高。
一个尖锐的解决方案
他们方法的关键在于铜的排列方式。 首先，研究人员创建一个由碳和氮制成的支架。 表面覆盖着微小的尖峰，每个尖峰大约 50 纳米高。 然后，研究人员将铜颗粒沉积到表面上，铜颗粒充当反应的催化剂。 当电流通过该材料时，反应集中在尖峰的顶端，他们说，这提供了将溶解在水中的二氧化碳分解并重新形成乙醇所需的能量。 他们将这个过程比作一个燃烧反应，其中乙醇在氧气存在下分解成 CO2 和其他分子，而这个过程是反向进行的。 该反应在生成乙醇时的效率为 63%，使用 1.2 伏特的电源，在室温下进行。 研究人员上个月在《化学精选》杂志上发表了他们的工作。 铜是这类反应的常见催化剂，但它通常只能形成较轻的碳氢化合物，而且反应通常会产生多种产物，这使得它难以用于大规模过程。 然而，橡树岭研究人员的工艺得益于其纳米尖峰的独特结构，主要产生乙醇。 尽管如此，这仍然是一种距离工业规模还很遥远的技术。
仅仅是一步
当然，将二氧化碳转化为乙醇并不能解决全球变暖问题。 当我们燃烧乙醇时，它又会变成二氧化碳，让我们回到原点。 然而，制造我们自己的乙醇比从地下提取它要好，并且可以帮助稳定我们的净碳排放。 研究人员还建议它可以作为电网的一种电池。 如果电网在任何时候都产生过剩的电力，多余的电力可以用于推动这个过程，从而产生乙醇。 当需要电力时，乙醇可以用作燃料，再次产生电力。 即使这样的过程仍然消耗电力，研究人员表示还需要做更多的工作来进一步了解该过程并使其更有效。 它可能不是核聚变，但制造我们自己的碳氢化合物是摆脱目前为我们的文明提供动力的有限化石燃料储备的重要一步。
