
圖為火箭發射
人類的工業設施和汽車幾乎無時無刻不在向空氣中排放大量的二氧化碳,這些氣體在數量快速增加之後為地球帶來了溫室效應的增強,對環境産生威脅,各國都在設法處理已經排放的二氧化碳,同時通過工業裝置的更新來減少它的排放量,然而馬斯克卻提出了一種新的思路,讓二氧化碳變身火箭燃料?SpaceX公司懸賞1億求研發技術,這樣的野心真的能實作嗎?二氧化碳是空氣當中天然含有的一種成分,無色無臭,且水溶液略有酸味,在大氣中的占比約為0.03%到0.04%,由于是一種溫室氣體,是以這一比例的提高會導緻全球範圍的溫室效應。
圖為獵鷹火箭
作為“矽谷鋼鐵俠”,埃隆馬斯克的任何舉動都會引起輿論的廣泛關注,近期他提出的另一個設想又被推上了風口浪尖,據稱該公司正進行一項全新的研究,讓未來的火箭隻需要燃燒“空氣”,就能飛上太空,準确來說,馬斯克的計劃是從空氣中提取二氧化碳,然後将其作為火箭的燃料,并邀請有興趣的人加入他們。
這樣的說法令不少人感到摸不着頭腦,畢竟在絕大部分情況下,二氧化碳都是燃燒後的産物,不光作為相對惰性的氣體無法參與到燃燒這種激烈的氧化反應過程中,甚至它的含量過高還會導緻反應被迫停止,是以二氧化碳甚至可以做成滅火器,這樣的氣體怎麼能成為火箭燃料呢?當然,馬斯克以及其手下的科學家也知道二氧化碳無法直接參與燃燒,是以所謂的燒空氣,指的實際上是利用空氣當中提取出來的二氧化碳進行化學反應制備火箭燃料。
圖為馬斯克
要利用二氧化碳制造火箭燃料,就需要用到薩巴捷反應器,這個化學反應最早由法國化學家保羅薩巴傑和讓巴蒂斯克森森斯等人于1897年發現,将氫氣和二氧化碳這兩種原料置于300~400度的高溫下,以高壓同時利用鎳觸酶作為催化劑進行催化,可以發生一種化學反應産生水和甲烷這兩種物質,而其中的後者正好可以當作火箭燃料,其中的水經過電解之後又能産生氫氣和氧氣,其中的氫氣可以作為反應的原材料繼續進行甲烷生産,而氧氣則能夠用作火箭飛行過程當中所必需的氧化劑,是以如果能夠以更加不嚴苛的方式觸發這個反應,就能夠為未來的火箭制造出源源不斷的燃料,同時在這個過程當中還能進一步使用掉空氣當中的二氧化碳,對控制全球溫室效應有着重要的作用。
除了在地球上運用這項技術之外,馬斯克的另一個目标殖民火星對這項技術也有着一定的需求,畢竟火星稀薄大氣當中的二氧化碳含量較高,對于未來殖民火星的人類來說,就地取材,利用這顆星球的空氣來制作火箭燃料,顯然更加有利于利用火星作為跳闆,進一步向宇宙發展。
圖為火星
當然,這個反應本身也有一些缺點,首先就是反應過程當中需要較大的能量産生的甲烷如果不慎洩露的話,将會成為一種比二氧化碳還要強勁的溫室氣體,對地球環境産生更大的破壞,馬斯克要想實作這個目标,就得先解決這些問題。