Kann Kohlendioxid in Kraftstoff umgewandelt werden?
1. Wie wandelt man CO2 in Treibstoff um?
Erstens: Nutzung von Sonnenenergie zur Umwandlung Kohlendioxid und Wasser in Kraftstoff. Forscher nutzen Sonnenenergie, um Kohlendioxid und Wasser zu spalten, um Gase wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Methan zu erzeugen, die dann verarbeitet werden, um sie in Chemikalien umzuwandeln, die als Kraftstoff verwendet werden können. Auf diese Weise ist es den Wissenschaftlern gelungen, Kohlendioxid in Kohlenmonoxid umzuwandeln, das für die Zviack-Reaktion (Zviack) benötigt wird.
Zweitens werden Mikroben verwendet, um Kohlendioxid in organisches Material umzuwandeln. Verwendung von Mikroorganismen (einschließlich Algen und Bakterien usw.), um Photosynthese durchzuführen, Lichtenergie direkt in chemische Energie umzuwandeln und Kohlendioxid in organisches Material wie Zucker umzuwandeln, um Biomasse-Brennstoff herzustellen. Forscher nutzen beispielsweise Algen, um Sonnenenergie und Kohlendioxid in Öl und andere Biomasse umzuwandeln, um beispielsweise Biodiesel und Biobenzin herzustellen.
Abschließend wird das Kohlendioxid durch eine chemische Reaktion in Treibstoff umgewandelt. Forscher nutzen beispielsweise thermochemische oder elektrochemische Reaktionen, um Kohlendioxid in Ammoniak oder andere organische Stoffe umzuwandeln, die dann zu Chemikalien verarbeitet werden können, die als Kraftstoff verwendet werden können. Durch elektrochemische Reduktion wird beispielsweise Kohlendioxid in Formalsäuren oder organische Stoffe wie Ameisensäure umgewandelt, die dann zu Kraftstoffen etc. weiter synthetisiert werden.
2. Kann CO2 in andere Dinge umgewandelt werden?
Stoffe, die sich gegenseitig umwandeln können Kohlendioxid Dazu gehören Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen und einige chemische Reaktionen.
Pflanzen sind die wichtigsten Konverter von Kohlendioxid. Sie wandeln Kohlendioxid durch Photosynthese in organisches Material um und stellen so die Energie bereit, die Organismen benötigen. Photosynthese ist der Prozess, bei dem Pflanzen Wasser und Kohlendioxid aus der Sonnenenergie absorbieren und dann die darin enthaltenen Kohlenstoffatome verwenden, um Zucker und andere organische Stoffe herzustellen und dabei Sauerstoff freizusetzen. Diese organischen Stoffe werden von Pflanzen als Rohstoffe für ihr Wachstum und ihre Fortpflanzung genutzt, außerdem wird von den Pflanzen Kohlendioxid freigesetzt, wodurch der Kohlendioxidkreislauf geschlossen wird.
Tiere und Mikroorganismen können durch den Atmungsprozess auch Kohlendioxid in Sauerstoff umwandeln, insbesondere einige Meeresorganismen wie Algen usw., sie können eine große Menge Kohlendioxid in organisches Material umwandeln und dadurch die Meeresumwelt verändern.
Darüber hinaus kann Kohlendioxid durch einige chemische Reaktionen auch in andere Stoffe umgewandelt werden. Beispielsweise kann die Verbrennung von Kohle Kohlendioxid in Schwefeldioxid und Wasser umwandeln, und Kalziumkarbonat kann Kohlendioxid in Kalziumkarbonat umwandeln, das zur Herstellung von Materialien wie Metallen und Zement verwendet werden kann. Darüber hinaus kann Kohlendioxid durch einige chemische Reaktionen auch in Kohlenwasserstoffe wie Methan umgewandelt und für verschiedene Zwecke genutzt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pflanzen, Tiere, Mikroben und einige chemische Reaktionen alle in der Lage sind, die Umwelt zu verändern, indem sie Kohlendioxid in andere Substanzen umwandeln.
3. Können wir CO2 wieder in Kohle umwandeln?
Theoretisch ist es auch möglich.
Woher kam die Kohle? Es wird von im Boden vergrabenen Pflanzen produziert. Das Kohlenstoffelement in Pflanzen stammt manchmal aus der Aufnahme von Pflanzen Kohlendioxid in der Luft und wandeln sie durch Photosynthese in organisches Material um. Daher ist die Energie von Kohlendioxid bei gleicher Molzahl Kohlenstoffatomen niedriger als die von Kohle. Daher kann in der Natur die Reaktion der Verbrennung von Kohle zur Erzeugung von Kohlendioxid spontan ablaufen, wenn die anfängliche Energie (z. B. Zündung) erfüllt ist. Der Prozess der Umwandlung von Kohlendioxid in organisches Material kann jedoch nicht spontan ablaufen und muss über Photosynthese erfolgen, und die Energie kommt von der Sonne.
Wenn wir über künstliche Raffination sprechen, können wir die Photosynthese und den Kohlebildungsprozess simulieren. Ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht jedoch überhaupt nicht.
4. Kann CO2 in Erdgas umgewandelt werden?
Ja, die chemische Methode verbraucht viel Energie, daher ist der Gewinn den Verlust wert.
Das Pflanzen von Bäumen und die Nutzung der Natur zur Transformation dauert lange und erfordert die langfristigen Anstrengungen aller sowie die festen, konsequenten, praktischen und wirksamen Richtlinien von Z-F, um die Vegetation der Erde zu vergrößern und nicht zu verringern. Nachdem die Vegetation durch die Bewegung der Erdkruste Kohlendioxid verbraucht hat, wird es wie in der Antike in Öl usw. umgewandelt.
Es gibt auch eine Getreidesorte, die Kohlendioxid absorbiert und aus Getreide und Stroh direkt Alkohol und Biogas produziert, was ebenfalls eine Umwandlung darstellt
5. Was passiert, wenn sich Kohlendioxid und Wasserstoff vermischen?
Kohlendioxid und Wasserstoff kann unter unterschiedlichen Reaktionsbedingungen zu unterschiedlichen Produkten reagieren:
1. Kohlendioxid und Wasserstoff reagieren bei hoher Temperatur zu Kohlenmonoxid und Wasser;
2. Kohlendioxid und Wasserstoff reagieren unter hoher Temperatur und hohem Druck zu Methan und Wasser. Methan ist die einfachste organische Substanz und der Hauptbestandteil von Erdgas, Biogas, Grubengas usw., allgemein als Gas bekannt;
3. Kohlendioxid und Wasserstoff reagieren bei hoher Temperatur und fügen der Katalysator-Ruthenium-Phosphin-Chrom-Verbindung hinzu, um Methanol zu erzeugen, den einfachsten gesättigten einwertigen Alkohol und eine farblose und flüchtige Flüssigkeit mit Alkoholgeruch. Es wird zur Herstellung von Formaldehyd und Pestiziden usw. sowie als Extraktionsmittel für organische Stoffe und als Denaturierungsmittel für Alkohol verwendet.
6. Umwandlung von Kohlendioxid in flüssige Kraftstoffe
Chemikern der University of Illinois ist es gelungen, durch künstliche Photosynthese Kraftstoff aus Wasser, Kohlendioxid und sichtbarem Licht herzustellen. Durch die Umwandlung von Kohlendioxid in komplexere Moleküle wie Propan ist es der grünen Energietechnologie gelungen, überschüssiges Kohlendioxid zu nutzen und Sonnenenergie in Form chemischer Bindungen zu speichern, um sie in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung und Spitzenenergiebedarfs zu nutzen.
Pflanzen nutzen Sonnenlicht, um die Reaktion von Wasser und Kohlendioxid voranzutreiben und so energiereiche Glukose zur Speicherung von Sonnenenergie zu produzieren. In der neuen Studie entwickelten die Forscher eine künstliche Reaktion, bei der elektronenreiche Goldnanopartikel als Katalysator verwendet wurden, um Kohlendioxid und Wasser mithilfe des sichtbaren grünen Lichts, das Pflanzen bei der natürlichen Photosynthese nutzen, in Kraftstoff umzuwandeln. Diese neuen Erkenntnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
„Unser Ziel ist es, komplexe, verflüssigbare Kohlenwasserstoffe aus überschüssigem Kohlendioxid und nachhaltigen Energiequellen wie Solarenergie herzustellen“, sagte Prashant Jain, Professor für Chemie und Mitautor der Studie. „Flüssige Kraftstoffe sind ideal, weil sie mit gasförmigen Kraftstoffen kompatibel sind. Sie sind einfacher, sicherer und wirtschaftlicher zu transportieren und bestehen aus langkettigen Molekülen mit mehr Bindungen, was bedeutet, dass sie eine höhere Energiedichte haben.“
In Jains Labor nutzte Sungju Yu, ein Postdoktorand und Erstautor der Studie, einen Metallkatalysator, um grünes Licht zu absorbieren und die für die chemische Reaktion von Kohlendioxid und Wasser erforderlichen Elektronen und Protonen zu transportieren, die als Chlorophyll in der natürlichen Photosynthese fungierten.
Goldnanopartikel wirken besonders gut als Katalysatoren, da ihre Oberflächen leicht mit Kohlendioxidmolekülen reagieren und Lichtenergie effektiv absorbieren, ohne wie andere rostanfällige Metalle zu zerfallen, sagte Jain.
Es gibt viele Möglichkeiten, die in den chemischen Bindungen von Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen gespeicherte Energie freizusetzen. Allerdings würde die einfache und traditionelle Art der Verbrennung am Ende mehr Kohlendioxid erzeugen, was der Idee, Sonnenenergie überhaupt einzufangen und zu speichern, widerspricht, sagte Jain.
„Es gibt andere nicht-traditionelle Anwendungen von Kohlenwasserstoffen, die auf diese Weise hergestellt werden“, sagte er. „Sie können Strom und Spannung erzeugen, um Brennstoffzellen anzutreiben. Es gibt viele Labore auf der ganzen Welt, die daran arbeiten, sie effizienter zu machen.“ wandeln die chemische Energie in Kohlenwasserstoffen in elektrische Energie um.“
