现成的热电发电机可以利用适度的温差将二氧化碳转化,正如不列颠哥伦比亚大学(UBC)的化学家进行的一项概念验证研究所示。这些发现暗示了一个迷人的机会,利用在不同环境中发现的温度变化——从地球上的典型地热地点到火星的冰冷荒地——将二氧化碳转化为各种有用的燃料和化学品。
根据不列颠哥伦比亚大学(UBC)的化学家进行的一项概念验证研究,现成的热电发电机可以有效地驱动二氧化碳转化,利用适度的温差。
这一发现提出了一个激动人心的可能性,即在各种环境中,如地球上的标准地热系统和火星的冰冻、不适宜生存的表面中,温度差异可以促进将二氧化碳转化为有价值的燃料和化学品。
“火星的条件真的引起了我对这一技术长期潜力的兴趣,”研究的主要作者、UBC的博士后研究员阿比谢克·索尼(Dr. Abhishek Soni)博士表示,并在Device期刊上发表了相关研究。
“火星提供了一个具有挑战性的环境,显著的温度变化不仅可以通过热电发电机产生电力,还可以将其大气中丰富的二氧化碳转化为潜在殖民地的有益产品。”
热电发电机通过被放置在两个温度不同的区域之间来发电——如实验室中加热表面和冰浴。研究小组发现,当两个表面之间的温差达到至少40°C时,传统热电发电机能够提供足够稳定的电流来供电给将二氧化碳转化为一氧化碳的电解槽。
在地球上,这项技术可以应用于增强地热系统。“我们的实验室结果表明,来自地下的热地热管道与相对较凉的表面之间的温度变化,能够为使用热电发电机的转换器提供足够的电力,”索尼博士解释道。
在火星上利用这项技术的愿景更为雄心勃勃。任何火星上的生物穹顶都需要维持一个温和的环境。放置在穹顶外部的热电发电机可以利用温暖内环境和极冷外部之间的温差来发电。这些电力可以用于促进将二氧化碳转化为有价值的碳基产品,如燃料和化学品。考虑到火星大气中95%是二氧化碳,且温度范围可以从20°C到-153°C,潜力是巨大的。
“这篇论文展示了一种创新的方法来生产碳中性燃料和化学品,”UBC的首席研究员柯蒂斯·P·伯林盖特(Professor Curtis P. Berlinguette)表示。“总有一天,我们会在火星上需要塑料,而这项技术展示了一种可行的方法来实现这一目标。”
下一步是测试热电发电机与我们的电解槽在地球上的实际场景中的有效性。