新混搭中的水、油與科學

新混搭中的水、油與科學

……科學正在嘗試將水及其化合物轉化為燃料，從而創造重複的科學奇蹟。  
 
石油能源的經濟和政治很容易成為地球上最熱門的議題。石油有時隱藏在意識形態和強烈言辭背後，是大多數現代戰爭的根源。  

 
國際能源總署估計全球石油和液體燃料的平均需求約為每天 96 萬桶。光是一天就消耗了超過 15.2 億公升石油。鑑於其戰略重要性以及世界對石油的無限渴求，穩定供應廉價燃料和尋找替代能源已成為全球當務之急。 

將水轉化為燃料的嘗試是這種新能源世界秩序的表現之一，並已迅速從科幻小說的頁面躍入實際的實驗室，並遠遠超出了油田的範圍。  
 
麻省理工學院 (MIT) 和馬斯達爾研究所合作，透過利用太陽光線分解水的科學過程，在將水轉化為燃料源方面又邁進了一步。為了實現最佳的太陽能吸收，水面採用客製化的奈米錐體，其尖端尺寸為 100 奈米。這樣，更多的輻射太陽能可以將水分解成燃料可轉換元素。因此，這種可逆的能量循環將使用陽光作為能源，將水光化學分解成可儲存的氧氣和氫氣。  

研究團隊正在應用相同的技術原理來配製碳中和能源。由於沒有天然存在的地質氫，氫的生產目前依賴高能量過程中的天然氣和其他化石燃料。目前的研究工作可以看到在不久的將來以商業規模生產更清潔的氫源。  

這個能源未來主義計畫背後的國際科學團隊包括馬斯達爾研究所微系統工程助理教授 Jaime Viegas 博士； Mustapha Jouiad 博士，馬斯達爾研究所顯微鏡設備經理和首席研究科學家，麻省理工學院機械工程教授 Sang-Gook Kim 博士。  

類似的科學研究也在加州理工學院和勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）進行，他們正在開發一種有潛力快速發現石油、煤炭和其他傳統化石燃料的太陽能燃料替代品的工藝。與麻省理工學院的研究一樣，該過程包括透過從水分子中提取氫原子來分解水，然後將其與氧原子再次結合以產生碳氫化合物燃料。光陽極是能夠利用太陽能分解水以產生商業上可行的太陽能燃料的材料。 

 在過去 40 年裡，僅發現了 16 種低成本且高效的光陽極材料。伯克利實驗室的艱苦研究在先前的 12 個光陽極基礎上發現了 16 個有前景的新型光陽極。因此，透過這種科學應用從水中生產燃料的希望已經大大提高。  

從希望到現實 

這種從水到燃料的轉換工作已經從科學實驗室進一步飛躍到實際的工業生產車間。 Nordic Blue Crude 是一家總部位於挪威的公司，已開始生產基於水、二氧化碳和再生能源的高級合成燃料和其他化石替代產品。 Nordic Blue Crude 生物燃料核心團隊由Harvard Lillebo、Lars Hillestad、Bjørn Briingedal 和Terje Dyrstad 組成。這是一個有能力的流程工業工程技能群集。  

德國領先的能源工程公司 Sunfire GmbH 是該專案背後的主要工業技術合作夥伴，利用先鋒技術將水轉化為合成燃料，並提供豐富的清潔二氧化碳。該公司去年推出了將水和二氧化碳轉化為合成石油燃料的機器。這台革命性的機器是世界上第一台，採用最先進的電轉液技術，將合成汽油、柴油、煤油和液態碳氫化合物轉化為液態碳氫化合物。  

為了讓這種突破性的新燃料更快進入市場並投入多種應用，Sunfire 還與一些世界上最具影響力的公司合作，包括波音、漢莎航空、奧迪、歐萊雅和道達爾。這家位於德累斯頓的公司的銷售和營銷主管 Nico Ubicht 證實，“該技術仍在開發中，尚未投放市場。”