加州大学尝试用化学反应制造火星燃料

加州大学工程与应用科学学院助理教授JingjieWu和他的学生们,尝试在化学反应中利用碳催化剂将二氧化碳转化为甲烷。这一反应以法国化学家保罗·萨巴捷(PaulSabatier)命名,即“萨巴捷反应”。国际空间站也在利用这种反应用于清除宇航员呼出空气中的二氧化碳,并产生火箭燃烧以保持空间站处于

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  加州大学工程与应用科学学院助理教授 Jingjie Wu 和他的学生们,尝试在化学反应中利用碳催化剂将二氧化碳转化为甲烷。这一反应以法国化学家保罗·萨巴捷(Paul Sabatier)命名,即“萨巴捷反应”。国际空间站也在利用这种反应用于清除宇航员呼出空气中的二氧化碳,并产生火箭燃烧以保持空间站处于高空轨道。

  但 Wu 团队的野心明显要大得多。 火星大气几乎完全由二氧化碳组成。Wu 解释道,在宇航员抵达这颗红色星球之后,完全可以利用这里的二氧化碳生成自己需要的宝贵资源,甚至将返程所需的燃料削减一半。Wu 指出,“这就像是火星上的加油站。我们可以轻松通过反应将二氧化碳转化可以作为火箭燃料的甲烷。”这项研究由加州大学、莱斯大学、上海大学与华东理工大学的合作者共同发表在《自然通讯》杂志上。Wu 的化学工程职业生涯始于对电动汽车燃料电池的研究,大约十年前,他开始在自己的实验室中研究如何实现二氧化碳转化。

  Wu 表示,“我意识到温室气体已经成为威胁整个人类社会的大问题。很多国家也感受到了由二氧化碳所带来的、迫在眉睫的可持续发展危机。正因为如此,我坚定支持世界各国制定的碳中和发展目标。”拜登政府设定的目标是到 2030 年将温室气体污染物的排放量减少 50%,到 2050 年建立起单纯依赖可再生能源的新经济形态。“这意味着我们必须掌握回收二氧化碳的能力。”Wu 和他的学生,包括论文第一作者、加州大学博士生 Tianyu Zhang,一直在试验包括石墨烯量子点(即厚度仅为纳米级别的碳层)在内的多种催化剂,希望有效增加甲烷产量。

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