用二氧化碳造石油
二氧化碳造石油?
地球通過翻天覆地般的動蕩,把身體表面的生命們翻埋到內部,再用千萬年的壓力和熱量把它們炙烤成了今天的「黑色麵包」和「黑色血液」,好像這一切努力都是為今天的人類準備的,尤其是近代,人類用這些黑色能源來發展工業,非常得心應手。
但是這些黑色能源會越用越少,終會有一天,最後一塊「黑色麵包將被分吃」,最後一滴「黑色血液將被榨乾」,而且這一天將很快到來,人類怎麼辦?
因此,人類必須想辦法儘快尋找替代能源,於是,太陽能、風能、核能、地熱能等形形色色的能源開發被提上日程,可是它們沒有一個能替代煤和石油的地位。
有許多科學家看著冒著滾滾濃煙的煙囪把大量二氧化碳放入空氣中,不斷影響著地球的氣候,他們突然想到,既然煤和石油是植物吸收了二氧化碳後變來的,人類為什麼不用科技的手段來把二氧化碳重新變成煤和石油呢?地球能造出石油,人類的科技應該也能,而且這樣還消除了二氧化碳的溫室效應。
這想法雖然很激勵人心,但是別忘了,我們用石油的目的就是獲取能量,而把二氧化碳重新變成石油,這個過程則需要消耗大量的能量。由於能量不會100%轉化,所以,二氧化碳變回石油所消耗的能量甚至比燃燒石油放出的能量都多得多,那人類何必再去造石油呢?
這些人的想法真是有點腦白。
陽光化身變石油
但是研究者不僅研究得很起勁,美國一些地方政府已經批准這種人造石油工廠開建了!原來是我們想得太簡單了。用二氧化碳造石油也是學著植物那樣,利用的是太陽能,而且是高效利用太陽能。
也許有人還是不理解,我們直接利用太陽能電池發電或太陽能加熱蒸汽來發電,不就行了嗎?何苦要多一道波折,讓太陽能變成石油呢?這裡原因有三。
首先,把二氧化碳變成石油可以減少溫室氣體的影響;其次,現在的大型機器一般都是用燃油或燒煤的,飛機、汽車、火車一般是燒油的,而一般的廠礦企業則是燒煤的,例如冶金、化工、水泥廠等。電動的機器畢竟是少數,如果沒有燃油了,這些機器都要被淘汰,這也是巨大的浪費;其三,太陽能電池或太陽能蒸汽發電,效率不高,而太陽能轉變成石油的效率相對較高,因此,讓太陽能變成石油更好一些。
看來還是這些科學家睿智,但是前提是,他們必須拿出把太陽能高效轉變成石油的方法。如今,這個方法已經出台,並經過驗證了。
二氧化碳的變身術
最近,科學家發明了一種金屬催化劑,這種催化劑在大約1100℃的溫度下,會奪取二氧化碳和水蒸氣中的氧氣,而在溫度達到1400℃左右時,則會釋放出氧氣。
為此研究者做了這樣一個裝置:首先製作一面凹面鏡(這裡的模型所用的鏡面面積有20平方米)和一個金屬圓桶,圓桶里有一個密封的小室,小室有進氣管和出氣管,裡面充滿了氣體。還有一個圓環形的金屬催化劑穿過密封的小室,圓環的一半在小室里,一半在小室外,剛好處在凹面鏡匯聚陽光的焦點上。
當陽光匯聚到小室外圓環形的金屬催化劑上時,就很快會把催化劑加熱到1400℃左右。圓環不斷轉動,1400℃的圓環轉到小室內後,溫度會降低到1100℃。小室內充滿了二氧化碳和水蒸氣,於是圓環就會奪取它們的氧氣,也就是金屬催化劑被氧化。二氧化碳和水蒸氣失去氧氣就變成一氧化碳和氫氣。被氧化了的圓環隨著轉動而重新來到小室外接受陽光的曝晒,金屬催化劑被還原,把氧氣釋放出去。這樣,在凹面鏡匯聚陽光的照射下,圓環的不斷轉動,就可以讓小室進氣管不斷流入二氧化碳和水蒸氣的混合氣,不斷流出一氧化碳和氫氣。而一氧化碳和氫氣的混合氣體正是生產石油等各種有機化合物的原料,因此這種混合氣體又叫「原料氣」,有了原料氣,造石油就容易了。
這個過程不需要人去如何費力,利用廉價的陽光就可以把二氧化碳和水變成了造石油的原料——一氧化碳和氫氣。
根據試驗和計算,一天製造100萬桶石油,需要面積達30萬畝的鏡子來匯聚陽光。現在全世界每天消耗石油約8600萬桶,如果全部用人造石油來供應的話,需要面積達17200平方千米的鏡子,這個面積可以佔據海南島的一半了。研究者認為這麼大的面積並不算大,在非洲撒哈拉沙漠鋪設一套就可以了。如果整個撒哈拉全部鋪上鏡子來匯聚陽光,造出的石油肯定可以把一部分灌回地下保存著,留給子孫後代用了。
陸、海、空齊動手
這個計劃的前景確實有點讓人激動,但是我們到哪裡找那麼多二氧化碳去?大氣中有3%是二氧化碳,但這麼稀的濃度,我們如何收集呢?
對此,一批科學家已經發明出一種形狀類似樹的裝置來吸收二氧化碳,這種人造樹的「枝葉」全部包裹著吸附二氧化碳的化學物質。它吸收二氧化碳的能力是普通樹的1000倍。被吸附的二氧化碳經高溫高壓水蒸氣處理,就會溶解到水蒸氣中,以備用了。
研究者在加利福尼亞試驗的一個小型的二氧化碳吸收站一年就可以吸收和分離二氧化碳700噸,可以用於製造29.2萬升石油。在世界各地總共建上幾千個這種小型二氧化碳吸收站,吸收的二氧化碳所製造的石油就夠我們用了。
美國海軍還發明了一種在海洋中採集二氧化碳的裝置,由於水中二氧化碳的濃度比空氣中的高,因此採集起來更省力。那麼廣闊的海洋,可以源源不斷地供給我們二氧化碳了。
其實陸地上有許多排放二氧化碳的大型工廠,包括火電廠、冶煉廠等等,在這些大型工廠的氣體排放前,就可以經過過濾和吸收,把二氧化碳高效回收回來,既滿足對二氧化碳的需要,又保護了環境不被污染。
也許有人會說,這樣下去,將來地球上的二氧化碳就會被人類採集光了。別忘了,我們製造了石油,還會用石油作燃料,之後二氧化碳又被釋放出來了。這個過程中,二氧化碳只是在空氣和石油之間不斷循環著,消耗的只是陽光,而太陽能對於我們來說,目前可以說是取之不盡的。
當然,人造石油還是受環境的限制的,我們相信子孫後代會更聰明,肯定會發明出更潔凈和廉價的能源。


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