陽光的技術將海洋中溶解的碳轉化為工業原材料

海洋是地球中最大的動態碳吸收，每年通過與大氣的連續交換每年吸收4億噸二氧化碳（CO₂）。耶魯大學的研究人員目前已經開發了一種有效的系統，用於將溶解的煤炭提取和轉化為純燃料和健康的工業原材料。

出版 v 自然連接這一突破可以將海水變成穩定的基於碳的產品的來源，有助於平衡Co₂海洋水平。

化學和生態工程師學院的Shu Hu教授和耶魯大學科學研究所的成員領導該項目，並將該系統描述為“太陽能，太陽能，海洋捕獲和碳轉換”。或者，更簡單地說，它使“來自陽光的燃料”。

該團隊使用陽光將溶解的海水碳轉化為合成 – 含有一氧化碳（CO）和氫的合成。這種通用連接是生產有價值的工業化學品和燃料的關鍵基礎。

以前使用太陽能將溶解的海水碳轉換為有用產品的努力面臨著重大問題。海水中極低濃度的碳酸鹽離子使高能效率和選擇性產物形成的實現複雜化。

此外，現有的反應堆受實驗室實驗的限制。除催化劑外，還需要設計反應堆設計，能夠連續大規模工作來真正使用由海水製成的二氧化碳。

基於HU組在光催化和反應堆設計中的經驗，從而最大程度地利用了光的使用進行化學轉化，他們開發了一種新的光電化學裝置。他只使用陽光將溶解的碳轉化為海水（主要是碳酸氫鹽）進行合成。該過程模仿了光合作用在海洋生態系統中的工作原理，並達到了陽光充電0.71％的有效性，這類似於海藻轉化碳的能力。

該團隊更加驚人的是，儘管事實是，碳酸鹽的濃度在海水中最接近的碳酸鹽濃度到反應的選擇性可能會急劇影響反應堆中的田間場。在靜態海水中，產品中的CO含量僅為3％。但是，在反應堆內部受控流量的條件下，C的份額已增加到21％。

該研究的合著者，HU實驗室的研究生習近平解釋說：“他是一個完全同步的接力賽。” “陽極將質子和Co₂傳遞到陰極，然後降至終點線 – 轉換。該團隊的工作導致整個反應的有效實施。

“我們通過開發一個反應器來實現這一目標，使流量首先錯過了氧化並釋放質子的陽極。這些質子是通過溪流傳遞的，導致沿著將碳酸氫鹽轉化為溶解的co₂的路徑級聯反應，然後將其轉移到下游載體並下降。”

借助這種方法，他們設計了大規模反應轉移的過程，調整了到達電極表面的流動。因此，他們不僅設法從海水中去除二氧化碳，而且還使用陽光直接從海洋中產生燃料。

然後，研究人員計劃磨練系統的技術，並最終將其增加到行業水平的大型反應堆。模塊化反應器的設計使您可以在平方米的浮動地段中收集這些運行的單元。這些浮動反應堆使用自然的潮汐運動和洋流通過系統被動循環海水。

當海水流過反應堆時，它們會不斷地將溶解的煤變成陽光下的合成，可以收集並將其運送到工業設施中，以使用化學合成或生產中的燃料。

Hu說：“我們希望在海上建造大規模的浮動反應堆，以便我們可以直接使用陽光和海水來生產太陽能燃料。”