財聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，隨著世界能源需求的增加，全球對化石燃料的消耗也在增加。結果是溫室氣體排放大幅增加，對環(huán)境造成嚴重的不利影響。為了解決這個問題，科學家們一直在尋找可替代的、可再生能源。
一個主要的備選方案是從植物和動物的有機廢物或“生物質”中產生的氫。生物質還能從大氣中吸收、去除和儲存二氧化碳，而生物質分解也能給我們帶來負排放或去除溫室氣體的方法。但是，即使生物質能預示著前進的道路，最大限度地將其轉化為能源的最佳方式仍然是一個問題。
據(jù)了解，目前有兩種主要的方法將生物質轉化為能源，即氣化和熱解。氣化將固體或液體生物質在1000°C左右的溫度下轉化為氣體和固體化合物，這種氣體被稱為“合成氣”，而固體則是“生物炭”。
合成氣是氫氣、甲烷、一氧化碳和其他碳氫化合物的混合物，這些碳氫化合物被用作“生物燃料”來發(fā)電。另一方面，生物炭通常被認為是一種固體碳廢物，盡管它可以用于農業(yè)應用。
另一種方法，生物質熱解，與氣化法類似，除了生物質是在較低的溫度加熱，溫度在400-800℃之間，壓力在惰性氣體中達到5巴（bar）。熱解方式有三種：常規(guī)熱解、快速熱解和閃光熱解。在這三種方法中，前兩種花費的時間最長，產生的碳最多。
最后一種閃光熱解溫度為600℃，合成氣產量最高，花費時間最短。但不幸的是，它需要能夠處理高溫和高壓的專門反應器。
現(xiàn)在，由洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）基礎科學學院的科學家們已經(jīng)開發(fā)了一種生物質光熱解的新方法，這種方法不僅可以產生有價值的合成氣，還可以產生一種由固體碳制成的生物炭，這種生物炭可以用于其他用途。這項研究發(fā)表在《化學科學》雜志上。
據(jù)悉，該方法使用氙燈進行閃光熱解，氙燈通常用于固化印刷電子產品的金屬油墨。該研究團隊在過去幾年里也將該系統(tǒng)用于其他用途，比如合成納米粒子。這種燈的白色閃光提供了高功率的能量來源，以及促進光熱化學反應的短脈沖。
研究人員的想法是，讓生物質吸收了這個閃光能量，并瞬間使生物質轉化為合成氣和生物炭。
這種閃光技術被用于不同來源的生物質來源：香蕉皮、玉米棒、橘子皮、咖啡豆和椰子殼，所有這些生物質最初都在105°C下干燥24小時，然后研磨并過篩成薄薄的粉末。然后在環(huán)境壓力和惰性氣體參與下，將這些粉末放在一個帶有標準玻璃窗的不銹鋼反應器中。氙燈閃爍，整個轉換過程在幾毫秒內結束。
研究人員表示，每公斤干燥的生物質可以產生大約100升氫氣和330克生物炭，這相當于原始干燥香蕉皮質量的33wt.%。這種方法的突出之處在于它的最終產物氫和固體生物炭都很有價值。氫可以用作綠色燃料，而生物炭可以埋在地下用作肥料，也可以用來制造導電電極。
