科学家开发出一种新型光子技术，可将温室气体转化为清洁能源

2022-01-26 16:54

据外媒报道，欧洲SPOTLIGHT联盟正在开发一种利用阳光和LED将二氧化碳和绿色氢气转化为清洁能源产品的工艺，如甲烷气体和甲醇液体燃料。

该联盟期望通过使用一种光子装置，每年处理多达1兆吨的二氧化碳。该技术可以与现有的大规模碳捕获和利用过程相辅相成。

据悉，其目标是开发和验证一种光子器件和化学工艺概念，用于在阳光下将二氧化碳和绿色H2转化为化学燃料甲烷（CH4，Sabatier工艺）和一氧化碳（CO，逆水煤气变换工艺），并将其作为生产化学燃料甲醇（CH3OH）的原材料。

据介绍，该光子装置将由一个透明的流动反应器组成。该反应器针对催化剂床层中的光耦合进行了优化，它包括了二级太阳能光学系统，用于聚焦自然阳光并将其投射到反应堆上。它还会配备一个节能LED光源，以确保24/7模式连续运行。

SPOTLIGHT提出的化学工艺可以扩大规模，以抵消中小型“点源”（point sources，每年排放二氧化碳量低于1兆吨的地区）排放的二氧化碳。

这种光子器件由透明流动反应器、太阳能光学器件和LED光源组成。它内部使用了能够吸收整个太阳光谱的等离子体催化剂，这是利用阳光和LED将二氧化碳和绿色氢气转化为清洁能源产品的过程的核心。

全球约有11000个二氧化碳点源。加起来，它们累计排放约27亿吨二氧化碳，约占全球所有二氧化碳点源的16%。而这种光子装置如果能投入大规模商用，将有望每年将27亿吨二氧化碳转化为有用的化学燃料。

SPOTLIGHT联盟由荷兰组织Voor Toegepasst Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO在荷兰协调。它由来自荷兰、比利时、瑞士、德国、意大利和西班牙的合作伙伴组成。

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