2014-04-10 腾讯科学

腾讯科学讯 

近日，来自美国海军研究实验室（NRL）的科研人员对一种新型动力进行了测试，其基本目标是利用海水来制造燃油。利用海水的原理较为简单，第一步是氧化还原反应，这样就可以获得两个有用的气体，即氢气和二氧化碳；第二步是利用氢气和二氧化碳通过铁基催化剂形成液态烃，这个时间可能比较长，催化作用反应可以形成长链的烃类物质。


通过这个步骤产生的烷烃显然是一种清洁能源，我们最终获得的产品是一种液态烃，碳链中有9至16个碳原子，这意味着这个方案经过改进可以替代世界上大多数的喷气发动机燃料，因此美国海军研究实验室为我们展示了未来能源的新模式，这项研究至少证明了我们可以利用海水来获得与烃类物质燃料有关的反应物。这项研究中的一个关键在于催化剂，通过类似FT合成的技术来产生碳链较短的不饱和烃，二氧化碳与氢气进入反应后大约可以产生30%的甲烷物质，其他的就是碳链较短的链烃，可被用于替代传统的石油燃料。

目前美国海军研究实验室已经将这个反应产生的“燃料”用于一架飞行器上测试，值得一提的是现在的发动机不需要改进就能使用这样的燃料，对于飞行器也是一样，可以容易在石油燃料和新型燃料之间建立通用通道，这也意味着海水将变成一种丰富的战略资源。

一个传统的军用喷气飞机燃料运行费用高达每加仑3美元，但研究人员预测新过程产生的燃料高达每加仑6美元，显然其不太可能很快取代化石燃料作为主要能源，但这项技术将最有可能成为未来船舶的能源之一。这意味着航行在大海上的船舶可以加工海水来达到获得能源的目的，从根本上改变几个美军基地的战略重要性。

从海水中获得氢气和二氧化碳（水中溶解的二氧化碳），以及后续的合成过程是需要消耗能量的。根据能量守恒定律，新合成燃油包含的能量不会超过消耗的能量。由于在生产过程中的能量损失，新合成燃油中包含的能量肯定小于消耗的能量。这种从海水中制取燃料的技术对海军还是是蛮有意义的，因为对于核动力舰艇来讲，能量不是问题，有了这种把电能转换为燃油的新技术，就可以为舰载机使用，大大增加远洋作战的自持力。