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碳可以帮助全球经济脱碳

莱斯大学的研究人员认为,分解碳氢化合物分子有助于全球经济脱碳。

通过玉博伊德 2021年8月9日
赖斯大学的Matteo Pasquali是化工工程师,化学家,材料科学家和碳枢纽研究倡议主任。礼貌:杰夫菲特洛,赖斯大学

虽然它可能听起来矛盾,莱斯大学碳材料专家Matteo Pasquali认为,碳可以使全球经济脱碳。帕斯夸里认为,碳氢化合物分子可以分裂成氢和固体碳,而不是燃烧的石油和天然气。这样,氢就可以作为一种不产生二氧化碳的清洁燃料使用,而固体碳则可以成为一种廉价而充足的高性能材料来源,广泛应用于各行各业。

“每年,我们以石油,煤炭和天然气的形式从地面上拉出超过10亿吨碳,”说Pasquali.他是一位化学工程师、化学家和材料科学家碳枢纽。“该活动占全球经济的7%,我们需要所有可能的氢气来源。只要我们不燃烧它们,我们就可以继续生产那些碳氢化合物。

碳中心是一个基于赖斯的气候变化研究项目。该项目旨在利用碳氢化合物作为原料,生产清洁的氢能源和固体碳产品,以替代碳足迹大的材料。

在A.网上发表意见文件本周在美国国家科学院院刊帕斯夸里(Pasquali)和壳牌(Shell)退休的化学和催化首席科学家卡尔·梅斯特(Carl mester)讨论了如何从燃烧碳氢化合物过渡到分解它们。

Pasquali表示,该技术已经存在于普遍碳氢化合物中,并为广泛的行业采用制造固体碳材料。他已经研究了碳纳米管近二十年,并将纳米材料旋转成缝制的螺纹纤维,呈碳纳米管,呈扫描纤维,以及铜的纤维。

“诀窍在那里,”Pasquali说。“我们可以制造纳米管纤维和复合材料,以优于金属,但我们需要有效地规模制造工艺,因此这些材料可以与价格上的金属竞争。如果高性能碳素材料足够丰富,以便在价格方面与金属竞争,市场力量将接管,我们可以消除今天要求我们每年全球能源预算的12%的金属来挖掘,流程和精炼。“

帕斯夸里和梅斯特在《美国国家科学院院刊》的论文中说,向碳氢化合物分离而不是燃烧的世界过渡,“将带来制造业就业的强劲增长,其中大部分将停留在已经拥有油气的地方。”他们说,没有一个单独的政府或政府联盟能够实现过渡。相反,他们认为,企业领导人、慈善家、政府官员、科学家和其他人士有动力实现这一转变,他们应该共同努力实现这一转变。

帕斯夸里表示:“我们的处境与几十年前的太阳能类似:我们知道我们可以提供性能,但必须改善制造和规模,以降低成本。”“我们必须比太阳能更快地到达那里。”

碳枢纽于2019年12月推出,从普罗士亚集团和三菱公司(美洲)的壳牌和支持,占外一百万美元。它与行业合作伙伴合作,为分离碳氢化合物和有价值的碳材料进行碳氢化合物的技术提供资金和直接基础科学和工程。


玉博伊德
作者生物:杰德·博伊德,莱斯大学。