化學家們開發出了一種捕獲二氧化碳並將其轉化為甲烷的創新方法，這為未來利用再生能源發電將氣體排放轉化為替代燃料提供了可能。二氧化碳（CO2 ）是一種溫室氣體，是地球氣候暖化的主要原因，由發電廠、工廠和各種交通工具產生。

典型的碳捕集系統旨在減少二氧化碳在大氣中的存在，透過將二氧化碳2從其他氣體中分離出來，並將其轉化為有用的產品，從而降低二氧化碳的排放量。 然而，由於這些系統的運作需要大量能源，因此很難在工業規模上實施此過程。

該研究的第一作者、俄亥俄州立大學化學與生物化學博士後研究員托馬茲-內維斯-加西亞（Tomaz Neves-Garcia）說，現在，研究人員利用一種特殊的鎳基催化劑，找到了一種將捕獲的二氧化碳直接轉化為甲烷的方法，從而節省了大量寶貴的能源。

透過在通電表面鋪設鎳原子，研究小組能夠將捕獲的二氧化碳形式–氨基甲酸酯直接轉化為甲烷。 他們發現，鎳原子是一種廉價且廣泛使用的催化劑，在進行這種轉化時非常有效。

內韋斯-加西亞說：『我們從一種低能量的分子，生產出一種高能量的燃料。這一切之所以如此有趣，是因為其他公司都是分步進行二氧化碳的捕獲、回收和轉化，而我們是同時進行這些步驟，從而節省了能源。

最重要的是，簡化碳捕集過程有助於重新建構科學家對碳循環的認識，也是為更快、更有效率的氣候減緩技術制定更複雜策略的重要一步。

內韋斯-加西亞說：”我們需要把重點放在花費盡可能少的能源進行碳捕集與轉化上。因此，我們可以將所有捕獲和轉化步驟合併為一個步驟，繞過浪費能源的過程，而不是單獨進行。

該論文最近發表在《美國化學學會雜誌》。

儘管許多碳捕集方法仍處於早期階段，各領域的研究人員都在努力改進這些方法，但這一領域前景廣闊。

利用再生電力將二氧化碳2 轉化為燃料，有可能關閉碳循環。 例如，燃燒甲烷產生能源時會排放二氧化碳，如果將其捕獲並轉化回甲烷，就可以實現能源生產的持續循環，而不會增加地球暖化的負擔。

這項研究還表明，研究人員首次發現他們可以利用電化學來實現氨基甲酸酯轉化為甲烷的影響。 雖然人們已多次嘗試將捕獲的一氧化碳轉化為有用的產品，但到目前為止，大多數研究人員只展示了生產一氧化碳的能力。

他說：”甲烷可能是一種非常有趣的產品，但最重要的是，這為開發更多將捕獲的一氧化碳2 轉化為其他產品的工藝開闢了道路。一切總是要回到能源上來，人們對這一領域的未來投入了大量的熱情和努力，以節省更多的能源。

展望未來，團隊希望繼續探索其他化學清潔能源替代品，以幫助啟發創造各種永續的碳捕集路線。

編譯自/ ScitechDaily