塔塔基础研究所 用一小撮镁把空气泡在水里，我们就能得到燃料
信用:Vivek Polshettiwar 过量的二氧化碳排放是气候变化的主要原因，因此降低地球大气中的二氧化碳水平是限制不利环境影响的关键
不仅仅是捕获和储存二氧化碳，更可取的是将其用作燃料生产的碳原料，以实现“净零排放能源系统”的目标
“在环境条件下，简单地使用水作为氢源来捕获CO2并将CO2(从燃气或直接从空气中)转化为甲烷和甲醇，将为降低过量的CO2水平提供最佳解决方案，并且是高度可持续的
孟买塔塔基础研究所(TIFR)的研究人员展示了使用镁(纳米粒子和块体)在室温和大气压下直接使CO2与水反应，生成甲烷、甲醇和甲酸，而不需要外部能源
镁是地壳中第八丰富的元素，也是地球上第四常见的元素(仅次于铁、氧和硅)
CO2的转化(纯的以及直接从空气中)在300 K和1巴下几分钟内发生
镁、碱式碳酸镁、CO2和水的独特协同作用使这种CO2转化成为可能
如果四种成分中的任何一种缺失，则不会发生CO2转化
通过13CO2同位素标记、粉末x光衍射(PXRD)、核磁共振(核磁共振)和原位衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)鉴定了反应中间体和反应途径，并通过密度泛函理论计算进行了合理化
在CO2转化过程中，镁被转化为氢氧化镁和碳酸盐，它们可以被再生
镁是生产所需能量最低的金属之一，在生产过程中产生的二氧化碳最少
使用该方案，1千克镁通过与水和CO2的简单反应产生2
43升甲烷，940升氢气和3
85千克碱式碳酸镁(用于绿色水泥、制药工业等)
)，以及少量的甲醇和甲酸
在没有CO2的情况下，镁不能与水有效地反应，并且氢气产率极低，为100μmol·g-1，而在有CO2的情况下为42000μmol·g-1
这是由于镁与水反应生成的氢氧化镁溶解性差，限制了镁的内表面与水进一步反应
然而，在CO2存在下，氢氧化镁转化为碳酸盐和碱性碳酸盐，它们比氢氧化镁更易溶于水，并从镁上剥离，使新鲜的镁表面与水反应
因此，该方案甚至可以用于制氢(每千克镁940升)，这比镁与水单独反应产生的氢(2
每千克镁24升)
值得注意的是，在室温和大气压下，整个生产过程只需15分钟，非常简单和安全
与其他金属粉末不同，镁粉非常稳定(由于存在薄的氧化镁钝化表面层)，并且可以在空气中处理，没有任何活性损失
为了应对气候变化，需要限制(如果不是避免的话)化石燃料的使用
该镁协议将成为可持续的CO2转化协议之一，用于生产各种化学品和燃料(甲烷、甲醇、甲酸和氢气)的CO2中性工艺
火星的环境有95
32%的二氧化碳，而它的表面有冰状的水
最近，也有大量的镁出现在火星上的报道
因此，为了探索在火星上使用镁辅助的二氧化碳转化过程的可能性，研究人员在较低的温度下进行了镁辅助的二氧化碳转化
值得注意的是，甲烷、甲醇、甲酸和氢气以合理的量产生
这些结果表明，这种镁工艺有可能用于火星环境，这是在火星上利用镁的一个步骤，尽管还需要更详细的研究
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