北京
这个反应堆不仅能捕获太阳能，还能用它来驱动制造喷气燃料所必需的化学反应。
“碳中和航空”，一个听起来像科幻小说的术语，可能即将到来。
几十年来，在天空中翱翔而不留下碳排放的痕迹一直是科学家、环保主义者和行业领导者的共同梦想。
现在，由于加州理工学院研究人员的开创性工作，这个梦想离成为现实更近了一步，他们开发了一种太阳能供电系统，可以改变未来的可持续飞行。
他们成功地建造了一个小型光热催化反应堆，完全依靠太阳能发电，而不依赖电力或化石燃料。
这个反应堆捕获太阳热量，并利用它来驱动制造燃料所需的化学反应，使世界更接近碳中和航空。
多层太阳能吸收器，效率最高
这个反应堆的突出之处在于，其精密的太阳能吸收器经过精心设计，能够尽可能多地保留热量，同时减少损失。
该装置的特点是硅、锗和金的分层结构，全部沉积在银底座上。
在这个组件上面有一个石英窗，允许阳光进入，还有一个真空层，有助于隔离系统。
该研究的合著者、加州理工学院Kavli纳米科学研究所博士后学者研究助理Aisulu Aitbekova解释说：“我们不是在与聚光太阳能技术竞争，聚光太阳能技术可以达到2700个太阳。”
“我们正在寻找一种互补技术，可以在聚光太阳能不可行的地区使用。”
结果是，在阳光直射下，反应堆的温度可以达到249°C，在正常运行时保持在130°C左右。
这些条件足以推动乙烯低聚化 —— 一个将简单的碳氢化合物分子转化为更长的链的过程，这是喷气燃料的基本成分。
在不开采化石燃料的情况下创造清洁的航空燃料
加州理工学院的研究小组证明，他们的太阳能反应堆可以将乙烯（一种双碳分子）转化为具有7到26个碳原子的烯烃 —— 这正是传统喷气燃料的碳原子范围。
这是在不依赖燃烧化石燃料或使用外部电力的情况下完成的。
LiSA项目主任、加州理工学院应用物理与材料科学霍华德·休斯教授哈里·阿特沃特说：“这个装置表明，由丰富的太阳能产生的热量可以直接用于催化过程，而催化过程通常是使用电力或化石燃料完成的。”
通往完全可再生航空的道路
目前的工艺是从化石燃料中提取乙烯开始的，LiSA团队在仅从二氧化碳、水和阳光中提取乙烯方面取得了进展。
这意味着这两个步骤都可以完全由太阳能驱动，制造乙烯并将其转化为燃料。
“所以，现在我们展示了两个步骤：首先，我们使用二氧化碳、水和阳光来制造乙烯，然后我们进行乙烯低聚。太阳能是该系统唯一的能源输入，”Aitbekova补充道。
这一成就为可持续和碳中性燃料生产铺平了道路。
航空业是最难脱碳的行业之一，这一突破为更清洁的天空带来了希望。
这项研究发表在《Device》杂志上。
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