多合一太阳能塔制造碳中和喷气燃料

日期： 2022-07-21

浏览次数: 210

来源：科技日报

科技日报北京7月20日电（记者张梦然）瑞士研究人员设计了一种使用水、二氧化碳（CO2）和阳光来生产航空燃料的生产系统，该系统已在野外现场条件下实施。20日发表在《焦耳》杂志上的相关论文称，这一新设计或将帮助航空业实现碳中和。

论文通讯作者、苏黎世联邦理工学院教授阿尔多·斯坦因菲尔德称，这是首次在完全集成的太阳能塔系统中展示从水和CO2到煤油的整个热化学过程链。以前通过使用太阳能生产航空燃料的尝试大多是在实验室中进行的。

航空部门在导致气候变化的全球人为排放量中约占5%。目前，在全球范围内，尚没有清洁的替代方案可为长途商业航班提供动力。

作为欧盟“太阳能燃油”（SUN-to-LIQUID）项目的一部分，斯坦因菲尔德团队开发了一种系统，该系统利用太阳能生产可直接使用的燃料，这些燃料是煤油和柴油等化石衍生燃料的合成替代品。斯坦因菲尔德说，太阳能制造的煤油与现有的航空基础设施完全兼容，可用于喷气发动机的燃料储存、分配和最终使用。它还可以与化石衍生的煤油混合。

2017年，该团队开始扩大设计规模，并在西班牙IMDEA能源研究所建造了一座太阳能燃料生产厂。该工厂由169个太阳跟踪反射板组成，这些反射板将太阳辐射重定向并集中到安装在塔顶的太阳能反应堆中。然后，集中地由太阳能驱动反应器中的氧化还原反应循环，该反应器包含由二氧化铈制成的多孔结构。不消耗但可以反复使用的二氧化铈将注入反应器的水和CO2转化为合成气，合成气是氢气和一氧化碳的定制混合物。随后，合成气被送入气液转换器，最终被加工成液态碳氢化合物燃料，包括煤油和柴油。

斯坦因菲尔德说，这座太阳能塔式燃料厂的运行设置，为可持续航空燃料的生产树立了一个技术里程碑。

在工厂运行9天期间，太阳能反应堆的能源效率约为4%。研究团队正在改进设计，以将效率提高到15%以上。例如，他们正在探索优化二氧化铈结构以吸收太阳辐射，并回收氧化还原循环期间释放的热量。

总编辑圈点

严格来讲，航空业不能算碳排放大户，但却绝对是降碳“困难户”。究其原因，就是航空业严重依赖煤油或喷气燃料，也就是通常从原油中提取的液态碳氢燃料——航空煤油的燃烧，几乎要占航空运输业碳排放总量的近八成。将现有的燃油换成可持续燃料是各界都比较认可的方式，但就目前而言，这条“替换之路”还相当漫长，其需要上至能源企业、发动机制造商、飞机制造商，下至航空公司，全都参与其中并贡献自己的最大力量。

上一篇：包头稀土高新区奋进在高质量发展的道路上下一篇：新型物质相可使信息存储时间更长

Hot News / 相关推荐

三重动态网络整合了稳健力学、快速自愈和通过镧系配位实现可调发光

2026 - 09 - 03

点击次数: 46

来源：X-MOL共价可适应网络因其在可持续材料设计中的潜力而备受关注，但它们常常难以平衡机械稳健性与高效的自愈能力，或缺乏集成的光功能性。本文介绍通过三能级动态网络策略构建的鑭系配位超分子聚合物（Ln-Bpy-HTIP）。羟基端聚丁二烯（HTPB）软段的链间相互作用和纠缠结构作为基本承载层（I 级），聚氨酯氢键作为能量耗散和可重构层（II 级），镧系-双吡啶配位键则作为动态交联层（III 级）和发...

一系列新镧系 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸镧酸，具有游离吡啶位点

2026 - 09 - 02

点击次数: 65

来源：X-MOL一系列新的鑭系物 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸盐 [Ln2（phen）2（bpdc）3（H2O）2]n {Ln= Sm （1）， Eu （2）， Gd （3）， Tb （4）， Dy （5）， Ho （6）， Er （7）， Tm （8）;phen = 1,10-苯舧啶;H2bpdc = 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸}，通过π共轭苯作为色团进行热液合成并结构表征。1∼8...

镧系钛簇家族的新成员：Janus纳米簇及其在光学成像和光动力疗法中的应用

2026 - 09 - 02

点击次数: 67

来源：X-MOL本研究发现了一种新型低对称性镧系钛簇（Ln4Ti14），其簇核具有Janus分布。Ln4Ti14纳米簇通过逐步组装形成，并被致密的配体保护层包裹，从而确保其在溶液中的稳定性。通过改变Ln(III)离子，可以轻松控制能量转移路径，从而实现高分辨率生物光学成像和光动力疗法（PDT）之间的切换。具体而言，Eu4Ti14具有高效的天线效应，能够发出明亮的Eu(III)特征发射，并可用于活细...

功能化铈氧化物纳米颗粒的生物学应用

2026 - 09 - 01

点击次数: 85

来源：X-MOL纳米技术的快速扩展和进步为多种疾病的诊断和治疗带来了潜在应用。近年来，由于铈氧化纳米颗粒（CeO2 NPs）具有独特的物理和化学特性，如高抗氧化活性、酶类模拟活性和良好的生物相容性，已被广泛研究和应用于生物系统。本综述总结了功能化 CeO2 NP 在抗癌活性、抗感染、抗炎、抗氧化活性、伤口愈合、神经保护及影像应用领域的最新研究进展。研究探讨了其作用机制及潜在的临床应用前景，以及关于...