研究人员已经证实，仅利用太阳能就能将工业过程、甚至直接从空气中捕获的二氧化碳转化为清洁、可持续的燃料。

剑桥大学的研究人员开发了一款太阳能反应器，可以将获的二氧化碳和塑料废物转化为可持续燃料以及其他重要化学产物。在测试中，二氧化碳转化为合成气（可持续液体燃料一个关键组成部分），而塑料瓶被转化为乙醇酸（广泛用于妆品行业中）。

与他们早期太阳能燃料技术测试不同的是，该团队使用二氧化碳来自于现实生活，如捕获的工业废气或空气。研究人员能够捕获并浓缩二氧化碳，并将其转化为可持续燃料。研究人员已经证实，仅利用太阳能就能将工业过程、甚至直接从空气中捕获的二氧化碳转化为清洁、可持续的燃料。

Reisner 说：“我们不仅对脱碳感兴趣，还对脱‘化石’感兴趣，建立真正的循环经济需要彻底摆脱化石燃料。从中期来看，这项技术可以通过从工业中捕获二氧化碳并将其转化为有用物质来帮助减少碳排放，但最终我们需要完全剔除化石燃料，并从空气中捕获二氧化碳。”研究人员从碳捕获与封存（CCS）中获得灵感，CCS 是捕获二氧化碳然后泵送至地下封存的技术。

Reisner 表示：“CCS 技术在化石燃料行业中应用广泛，在减少碳排放的同时可延续油气开采。但是，如果我们用碳捕获与利用技术代替碳捕获与封存技术，我们就可以利用二氧化碳制造有用物质，避免二氧化碳长期封存带来的未知后果，同时减少化石燃料的使用。”

研究人员改进了他们的太阳能驱动技术，使其能够与烟气反应或直在空气中运作，仅利用太阳能就将二氧化碳与塑料转化为燃料和化学品。

在含有碱性溶液的系统中注入空气，二氧化碳得到选择性捕获，而气中存在的其他气体（如氮气和氧气）则会排出，不受影响。这种过程够让研究人员将空气中的二氧化碳浓缩在溶液中，使其更容易使用。

该集成系统包含一个光电阴极和一个阳极。系统有两个隔间：一边是将捕获的二氧化碳溶液转化为合成气（一种简单的燃料），另一边是利用太阳能将塑料转化为有用的化学品。

共同第一作者 Motiar Rahaman 博士表示：“塑料成分在该系统中具神奇的作用。从空气中捕捉并利用二氧化碳进行化学反应更加困难。但是，如果我们在该系统中加入塑料废物，塑料会向二氧化碳提供电子。塑料分解为乙醇酸（在化妆品行业中广泛使用），而二氧化碳则转化为合成气（一种简单的燃料）。”尽管该技术还需要改进才能达到工业规模，但《焦耳》期刊报告的研究结果表明清洁燃料生产又向前推进了重要一步，经济发展有望不再依靠破坏环境的油气开采。

几年来，优素福 • 哈米德化学系（the Yusuf Hamied Department ofChemistry）的 Erwin Reisner 教授的研究组一直在利用人工叶子开发可持续净零碳燃料。其灵感源于光合作用，光合作用是植物将阳光转化为食物的过程，人造叶子则利用阳能将二氧化碳和水转化为燃料。

迄今为止，该研究组进行的太阳能驱动实验使用的是瓶装纯净浓缩二氧化碳。但为了让该技术具有实用性，则需要主动捕获工业过程中的二氧化碳，或直接空气捕获。然而，由于二氧化碳只是空气中众多分子类型的一种，所以严格筛选并转化高度稀释的二氧化碳是一巨大的技术挑战。

共同第一作者 Sayan Kar 博士示：“该太阳能系统将两种有害废弃物——塑料和碳排放物——转化为真正有用的物质。”

Rahaman 表示：“我们不必像CCS 一样将二氧化碳储存在地下，而是从空气中捕获二氧化碳，并以利用制造出清洁燃料。这样一来，我们可以将化石燃料产业从燃料生产过程中剔除，从而有望帮助人类避免破坏气候。”

Kar 表示：“我们能够有效地从空气中提取二氧化碳，并从中制造出有用物质，这一点很特别。仅利用阳光就能做到这一点让大家十高兴。”

研究人员们目前正在研究一款具有更高效率和实用性的台式演示装置，以突出直接空气捕集与二氧碳利用相结合的优点，为零碳未来开辟路径。