MIT研究團隊開發的膜系統，可以從源頭將“溫室氣體”轉化為化學燃料

濃度越高，這一過濾過程的效率就越高。

隨著全球氣候變暖，世界各地的國家都開始意識到溫室氣體的危害。此處，溫室氣體指的就是由于人們焚燒化石燃料（如石油、煤炭等），或砍伐森林并將其焚燒時產生的二氧化碳。

雖然各國都在呼吁減少碳排放量，但是事實上，碳排放量并沒有明顯的減少，全球氣候變暖的問題依然存在。針對這一問題，麻省理工學院（MIT）的研究團隊給出了一個解決方案，他們研發了一種全新的系統，該系統可以將發電廠的二氧化碳排放轉化為汽車、卡車和飛機所需要的燃料，或者轉化為各種產品的化學原料。

據悉，這是一款由鑭、鈣和氧化鐵化合物制成的膜基系統，二氧化碳經過該膜，氧原子形成的氧氣會遷移到另一側，留下一氧化碳。此處，一氧化碳可以單獨用作燃料，也可以與氫氣或水結合使用，制造許多其他液體碳氫化合物燃料以及化學品，包括甲醇（用作汽車燃料）、合成天然氣等。值得指出的是，在過濾過程中產生的電離氣體也可用于生產氧氣和氫氣。

對于這一過程，MIT博士后吳曉宇（音譯）解釋道：“這種具有鈣鈦礦結構的膜可以百分之百地把氧氣過濾出，分離過程需要在990攝氏度的溫度下進行，而這一分離過程的關鍵就在于分離的氧氣恰好要穿過膜到膜的另一側。”

針對這一問題，研究人員想到在膜的另一側建立真空層來解決，但是這樣的真空狀態需要耗費大量的能量來維持。

于是研究人員想到另一種方式，他們使用氫氣或甲烷等燃料流代替真空。值得指出的是，這些材料很容易被氧化，所以這一特性導致氧原子通過膜都不需要壓力差。此外，該膜還可以防止氧氣折回與一氧化碳重新結合，再次形成二氧化碳。

但是，根據實驗分析和應用需求，研究人員表示：“還是要取決于實際應用，可以將真空和燃料組合在一起，以直接產出需要的化學產品。”

對此，吳曉宇表示：“如果這一過程需要能量，可以利用太陽能或廢熱提供的熱量。理論上，我們是可以將化學形式的熱量存儲起來，在需要的時候使用。且與其他存儲熱量的形式相比，化學能量存儲形式具有非常高的能量密度。”

目前，研究團隊正在嘗試將膜整合到工作反應堆中，隨后他們會將反應堆和燃料生產系統連接起來。

事實上，該方法不僅可以減少溫室氣體排放量，還可以減少成本。對此，吳指出：“這個過程可以在任何二氧化碳濃度水平下工作，濃度越高，過程效率越高。因此這非常適用于傳統化石燃料發電廠的集中輸出流或燃燒設備的碳捕集設計。”

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