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如果把工厂烟囱里排出的二氧化碳,看成一种“资源”而不是负担,会发生什么?
在墨尔本皇家理工大学(RMIT University)的一间实验室里,一支以华人科研人员为主的团队,正在尝试回答这个问题。
该研究由RMIT科学学院研究员李鹏博士担任第一作者,相关成果发表于国际顶级能源期刊《Nature Energy》。
研究提出了一种新的二氧化碳转化路径,可直接利用工业排放气体,在无需高纯度净化的情况下,将二氧化碳转化为合成气(syngas),并进一步用于生产航空燃料等化工产品。

不再“先净化” 直接合成使用
李鹏博士对SBS普通话表示,传统的二氧化碳转化技术,通常依赖高度纯净的二氧化碳气体。
这意味着在捕集环节,就需要投入大量能源和昂贵设备,对工业尾气进行分离、提纯。
而他们的研究,正是从这一现实瓶颈入手——他们的方案是“反过来想”:先捕集、再转化,中间不追求极致纯净。
研究团队通过一种液相电化学方法,直接处理模拟出来的工业尾气,将其中的二氧化碳转化为合成气。
合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的基础化工原料,可用于生产甲醇、乙醇、乙烯,以及可持续航空燃料(SAF)。
实验结果显示,即使使用的是成分复杂的工业气体,转化效率依然接近使用高纯二氧化碳时的水平。
这意味着,工业减排和能源生产,或许不再是非此即彼的选择。
为何聚焦航空燃料?
在所有可能的应用场景中,研究团队特别提到了一个关键词:航空燃料。
原因很简单——飞机是目前最难减碳的交通工具之一。
即便在新能源迅速发展的今天,电动飞机仍然只存在于短途或实验阶段。
“飞机需要非常大的推力,要求燃料具有极高的能量密度,这通常意味着非常长的碳链结构,”李鹏解释说,“而这正是传统石油化工最擅长、也最难被替代的地方。”
过去一百多年,航空煤油主要通过石油裂解获得,几乎完全依赖化石能源,其生产过程本身伴随着大量碳排放。
“这是经过一百多年石油化工发展形成的最有效方式了。也正因如此,反而很难在短期内实现大幅减排。”
相比之下,若能利用可再生能源电力,将捕获的二氧化碳转化为合成气,再进一步合成航空燃料,就有可能在不依赖石油的情况下,减少整个链条中的碳排放。
对澳大利亚来说,这样的探索并非纸上谈兵。
作为资源型国家,澳大利亚既面临减排压力,也拥有丰富的可再生能源潜力。
如果未来可持续航空燃料(SAF)能够规模化生产,航空、航运乃至能源出口结构,都可能被重新塑造。
从实验室到生活 还要走多远?
当然,这项技术距离“走进生活”,仍有不小的距离。
目前,该技术已能在实验条件下稳定生产合成气,但规模仍局限于“十平方厘米左右的电解槽”。
要实现工业化,意味着需要将这一系统扩展到数百甚至上千平方米,并在长期运行中保持稳定、高效和低成本。
“你必须保证催化剂在放大之后还能正常工作,产品持续稳定地产出,同时成本还能被控制住,”他说。
另一个现实问题是投入:从实验室研究到产业化,中间往往横跨多年,需要持续的资金、政策支持和产业配合。
但即便如此,李鹏仍然认为,一旦相关技术逐步成熟,其影响将渗透到日常生活的多个层面。
“如果可再生方式生产的燃料成本下降,那么无论是航空、航运,还是我们熟悉的汽车用油,都可能间接受益,”他说。
此外,随着碳排放成本上升,替代性燃料在经济层面的吸引力也将增强。
这项研究由一个跨机构、跨国家的团队完成,其中华人研究人员占据重要比例。
李鹏表示,团队希望通过自身专业积累,在能源转型过程中“尽一份微薄之力”。
“比如说我们这个用可再生能源的电力,将捕获的二氧化碳直接转化成化学品,包括甲醇、乙醇,甚至是航空煤油,我觉得这是在一个有限时间内,普罗大众真的可以看到的。”
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