斯图尔特·利希特 (Stuart Licht) 的 STEP(太阳热电化学生产)工艺利用太阳能分解大气中的二氧化碳和其他化合物,将其分解为组成元素。这些元素最终将被重新组合,以制造塑料和燃料。
STEP 工艺的核心是电解槽,这是一种利用电力分解化学化合物的装置。该电解槽的原型版本,大小约相当于一个拳头,由两个电极——带正电和带负电——组成,浸没在含有目标化合物的化学溶液中。当电流通过电解槽时,来自化合物的带正电离子会被吸引到负极线圈,带负电离子会被吸引到正极线圈,从而分解材料并产生其组成元素以及新的化合物。
电解槽内的温度越高,启动该反应所需的电压就越低。利希特目前在乔治华盛顿大学任职,他利用外部太阳能阵列的热量将温度提高到如此之高,以至于只需要极小的电流,由太阳光伏电池提供,即可分解化合物。当二氧化碳被送入电解槽时,电解作用将其分解为氧气和固体碳或一氧化碳气体,这些气体随后可用于制造各种产品和燃料。
科学家们一直在密切关注利希特的进展。“这是一种有趣的方法,利用太阳能进行制造和燃料生产,”艾伦·斯切切尔 (Ellen Stechel)表示,她是桑迪亚国家实验室浓缩太阳能技术部的经理。“但它能否具有成本竞争力?” 利希特说,由于该电解槽的简单性,答案是肯定的。如果他能够在撒哈拉沙漠的 4% 区域建造 STEP 太阳能阵列,他每年就可以将 920 亿吨二氧化碳转化为固体碳。按照这个速度,他可以在一年内消除工业革命以来释放的所有二氧化碳的十分之一。














