火星上的加油站？化学工程师预见了这种可能性。
辛辛那提大学（University of Cincinnati）的工程师们正在开发将温室气体转化为燃料的新方法，以应对气候变化，并能帮助探索火星的宇航员返回地球。
加州大学工程与应用科学学院助理教授吴敬杰和他的学生们在反应器中使用了一种碳催化剂，将二氧化碳转化为甲烷。这一过程被已故法国化学家保罗·萨巴蒂尔称为“萨巴蒂尔反应”，国际空间站用来清除宇航员呼吸空气中的二氧化碳，并产生供空间站在轨运行的火箭燃料。
但吴有更大胆的想法。
*加州大学化学工程助理教授吴敬杰(左)和博士生张天宇正在试验不同的催化剂，将二氧化碳转化为可储存燃料，以应对气候变化。
图片来源:Andrew Higley/UC Creative
火星的大气层几乎完全由二氧化碳组成。吴说，宇航员一旦到达火星，就可以制造他们在火星上需要的东西，这样可以节省一半返程所需的燃料。
“它就像火星上的加油站。你可以很容易地将二氧化碳泵入这个反应堆，为火箭生产甲烷。”
加州大学的这项研究发表在《自然通讯》杂志上，合作者包括莱斯大学、上海大学和华东理工大学。
吴的化学工程生涯始于研究电动汽车的燃料电池，但大约10年前，他在化学工程实验室开始研究二氧化碳转化。
“温室气体将成为非常严峻的一个社会问题，”吴说。“很多国家意识到二氧化碳对人类的可持续发展是一个大问题。这就是为什么我们需要实现碳中和。”
“我们必须回收二氧化碳。”
吴和他的学生，包括第一作者、加州大学博士张天宇，正在实验不同的催化剂，如石墨烯量子点——只有纳米大小的碳层——可以提高甲烷的产量。
*吴敬杰举着反应器，在反应器中，催化剂将二氧化碳转化为甲烷。加州大学的研究使他乐观地认为，科学家将能够从大气中去除二氧化碳。
图片来源:Andrew Higley/UC Creative
吴说，这一进程有望帮助缓解气候变化。在副产品燃料生产方面也有很大的商业优势。
“与10年前相比，这个过程的生产效率提高了100倍。所以你可以想象，技术更新会越来越快。”“在未来10年里，会有很多初创公司将这项技术商业化。”
图片来源:Andrew Higley/UC Creative
吴的学生们不仅使用不同的催化剂来生产甲烷，而且还使用乙烯。乙烯被称为世界上最重要的化学物质，用于制造塑料、橡胶、合成服装和其他产品。
“绿色能源将非常重要。在未来，它将代表一个巨大的市场。所以我想做这件事。”
吴说，当结合太阳能或风能等可再生能源时，用二氧化碳合成燃料在商业上变得更加可行。
“现在我们有多余的绿色能源，但都被我们扔掉了。实际上我们可以将这些多余的可再生能源储存在化学品中。”
吴说，有了利用二氧化碳生产燃料的技术，他更有信心人类将在他的有生之年踏上火星。
他说：“现在，如果你想从火星回来，你需要带两倍多的燃料，这非常重。”“所以我们可以从二氧化碳生产甲醇，并用它们来生产其他下游材料。也许有一天我们可以在火星上生活。”
（独家编译：科幻世界）
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