变废为宝,中国"人工树叶"让二氧化碳转化为燃料( 二 )

“不能在转化过程中产生新的二氧化碳,否则就成了拆东墙补西墙。转化得算总账,转化量大于排放量才划算,我们的目标是零排放,让二氧化碳实现净转化。”巩金龙团队一开始就选择了一条最难的、也是标准最高的道路。

二氧化碳转化的难度在于,其分子结构极其稳定,转化需要注入很高的能量,且二氧化碳转化的路径复杂,转化后产物众多、纯度不佳。因此转化路径和催化剂的选择极其重要。

巩金龙团队把目光聚焦到太阳能。“太阳能是自然界取之不尽用之不竭的绿色能源。”巩金龙说,他们想到了树叶的光合作用,一片树叶通过光合作用,吸收光能,把二氧化碳和水转变为富能的有机物,同时释放氧气。但是树叶的能量转化效率太低了,只有0.1%—1%。“我们要做的催化剂就像是一片能量转化效率是普通树叶百倍的人工树叶。”利用太阳能,人工树叶在催化剂的作用下把水和二氧化碳高效地转化为甲醇、甲烷等含碳分子,直接就可以作为燃料再次利用。

上万次实验实现“人工树叶”设想

要实现“人工树叶”的设想,需要建立新型二氧化碳催化转化反应体系,找到更高效的催化剂。然而这种开创性的研究实在太前沿。回忆起最初的研究,巩金龙感慨地说:“我们的研究完完全全是从零开始的。”

推荐阅读