电化学乙醇：在这种燃料的制造中没有植物受到损害

在第二代混合燃料中，生物燃料行业一直很热门，第二代混合燃料避开了玉米，转而使用非食品生物质，但是第三波创新浪潮已经在酝酿中。那将是将废气转化为液体燃料，同时又使工厂完全脱离了方程式，而斯坦福大学则是最新跳上这一有希望的潮流的人。

就碳捕获而言，优势是显而易见的：除了围绕土地和水资源的竞争进行最终运行，并消除与生物质耕种，收获和加工相关的能源消耗外，废气方法还可以捕获并回收可否则进入大气层。

新的铜催化剂由Matthew Kanan提供。

我们一直在关注新西兰的LanzaTech公司，该公司使用基于微生物发酵的生物过程从工业废气中生产乙醇和其他化学物质，但斯坦福的天然气转化为乙醇的方法完全不同。

斯坦福研究小组没有走微生物路线，而是想出了一种将一氧化碳转化为液态乙醇的电化学途径。

正如研究合著者Matthew Kanan所描述的那样，该工艺基于一种新型的铜催化剂。

新催化剂和常规铜催化剂之间的差异是结构上的。在传统的铜电极中，纳米粒子“只是彼此重叠”。新的电极由氧化铜制成，当它被加工成金属铜时，形成连续的纳米晶体网络。

气体到乙醇的转化发生在电化学电池中，通常将其用于将水还原为氢。该团队面临的挑战是找到一个阴极，该阴极将跳过该步骤，而是将CO还原为乙醇。

这就是新的铜催化剂的来临。铜是已知的减少CO的少数几种材料之一，但是传统的铜催化剂效率太低。

当团队尝试使用新的铜催化剂时，两者之间的差异就很大。卡南（Kanan）为您运行（添加中断）：

氧化物衍生的铜产生乙醇和乙酸盐，法拉第效率为57％。这意味着57％的电流用于由一氧化碳生产这两种化合物。

我们很高兴，因为与传统的铜催化剂相比，它的效率提高了10倍以上。

问题是该过程需要能量输入。

捕捞氢气的过程与此相同，但与氢气一样，利用可再生能源为该工艺提供动力的潜力很大。

由于斯坦福工艺可以在室温下进行，因此能量输入相对较少，这为扩大基于太阳能或其他可再生资源的工艺的前景提供了希望。

Kanan还设想了第四次燃料创新，这将是在闭环过程中将大气中的CO2转化为CO，该过程不断地循环利用碳（更多的斯坦福碳中性气候解决方案请查看我们姊妹网站PlanetSave的摘要）。

第四波可能已经在我们身上。在去年11月（由Kinetis组织赞助）进行的以色列技术之旅中，我们有机会与一家名为New CO2Fuels的以色列公司聊天。

就像名称中所说的那样，NewCO2Fuels提出了一种将CO2转化为CO和氧气的过程，然后将其加工成燃料。

在我们访问时，该公司刚刚完成了阶段1的测试，而在今年3月，它已经进入了阶段2的初始阶段。到目前为止，结果令人鼓舞，效率比第一阶段提高了四倍。

同时，我们也一直在关注一家名为NewLight Technologies的公司，该公司提出了一种将捕获的废气转化为可降解塑料的方法。

NewLight流程已经引起了维珍移动的关注，根据《今日美国报》的报道，维珍移动已与该公司合作制造手机套。

维珍航空也以维珍大西洋航空公司的合作伙伴关系形式关注LanzaTech，该合作伙伴公司利用废气制造喷气燃料。

为了解决这个问题，LanzaTech最近获得了一笔400万美元的ARPA-E赠款，用于将其工艺改造为可运输的生物反应器，该反应器可用于偏远的工业现场。

随着所有这些活动持续进行碳捕获和回收，最终一些大型的常规能源公司可能会开始涉足这一领域，但这似乎不太可能。

一方面，埃克森美孚一直在吞噬页岩气资产，这可能是为了扩大其化石气制塑料业务。

该公司刚刚花了大笔钱来大规模扩建其德克萨斯州贝敦的化工厂，将化石气体转化为聚乙烯。

埃克森美孚知道我们不了解的东西吗？

在Twitter和Google+上关注我。

紧跟CleanTechnica的所有最新清洁技术新闻：订阅我们的新闻通讯。