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用空气生产白酒,这才是真正的“黑科技”

作者: 来源: 时间:2020-09-08

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用空气生产白酒,这才是真正的“黑科技”

科学松鼠会 科学松鼠会 2020-08-17


温室效应是人类共同面临的巨大挑战,“减少二氧化碳排放”是一个交织着国际政治、经济、贸易和技术等方面因素的复杂问题。从科学的角度说,如果能够把二氧化碳直接转化为有用的产品,那么这个错综复杂的问题也就迎刃而解


图片来源:coolaustralia.org


有机物燃烧产生水和二氧化碳。这也就意味着,水和二氧化碳有着比有机物更低的能量状态。要想把二氧化碳转化成有机物,就需要外加能量,并且还要克服有机物和二氧化碳之间巨大的“能量壁垒”。而“外加能量”本身,又可能是需要增加碳排放的过程。


事情似乎陷入死循环。


不过科学家们并没有停止努力——这毕竟在理论上是可行。比如,绿色植物吸收了二氧化碳,就把它转化成了糖以及淀粉等有机物,释放出氧气。


这就是植物的“光合作用”


图片来源:Freepik


在工厂里,能够直接实现类似的反应目标吗?


科学家么已经努力了几十年。通过电化学输入能量,通过金、银、铜、珀、铁、锡等金属为基础的催化剂,科学家们能够在实验室里把二氧化碳转化为甲烷、乙烯、乙烷、甲酸等有机物。但是,对于任何比甲烷更为复杂的有机物,反应的效率和选择性都很低,也就没有实用价值。


一项技术突破出现在2016年。美国美国橡树岭国家实验室在ChemistrySelect上发表了一篇论文,报道了一种铜纳米颗粒与石墨烯电极结合的催化剂,能够高效地把二氧化碳和水转化成酒精。


除了这个实验室,国际上还有很多机构也在进行类似研究。比如荷兰,也有科学家直接从二氧化碳来生产啤酒。


耶鲁大学有个叫斯塔福德·希恩(Stafford Sheehan)的博士,也在从事这个领域的研究。2016年,他遇到了一个叫做格雷戈里·康斯坦丁(Gregory Constantine)的人,一拍即合,建立了一个创业公司叫做“空气”(Air Co.),开发从空气中直接生产伏特加


图片来源:dlmag.com


他们的技术路线是:



获取空气中的二氧化碳,用太阳能电解水,让二氧化碳和氢气被催化反应,生成酒精,而氧气作为副产物被放掉。



这个过程,类似于绿色植物的光合作用。


水中的酒精含量并不高,他们再用蒸馏装置提高酒精浓度,最后得到40度的伏特加。这样的伏特加没有经过发酵,也就没有发酵中产生的“异味”。他们把这种伏特加送去参加了两次国际伏特加盲品比赛,获得了金奖。


常规的伏特加是通过发酵产生的。每生产1瓶伏特加,会产生13磅二氧化碳排放到空气中。而他们的这种“凭空生产”的工艺,则是每瓶消耗1磅二氧化碳。这大致相当于8棵树一天吸收的二氧化碳。当然,在电解水、把二氧化碳转化成酒精以及蒸馏的锅炉运转,又会产生大约0.33磅二氧化碳。所以,总体而言,每生产1瓶伏特加,传统工艺是产生13磅二氧化碳排放,而这种工艺是消耗0.67磅别人产生的二氧化碳。这样的生产,被称为“负碳排”。


2019年11月,他们的伏特加在纽约的一些地方上市了。一瓶750毫升的40度伏特加,售价65美元。对于习惯了“好酒必然高价”的中国人,这个价格大概只能算是“中档酒”,不过在美国,这个价格就相当高了——传统发酵生产的类似伏特加,价格通常是20美元。所以,他们的产品,需要用“更加环保”“有利于地球可持续”来加持,才能销得出去。


除了伏特加,酒精还可以用来生产别的产品。目前纽约疫情严重,他们也就转型生产了消毒用品了。这个9个人的公司,每周能够生产出2000瓶消毒液——虽然不多,但这毕竟是“最环保”的酒精生产方式。假以时日,当规模扩大,或许能够成为“减排”的一项王者技术?






题图来源:dlmag.com

文章来源:本文经授权转载自作者本人公众号“松鼠云无心”,转载请联系原账号


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