在科学界「意外发现」的故事层出不穷,许多(微波炉!)都对现代生活产生了深远的影响,而美国 Oak Ridge 国家实验室在周一发表的这么一个意外发现,却可能大规模地改变我们利用能源的方式。原本科学家只是在寻找将二氧化碳转换成甲醇的可能程序,原本预计要经过多道步骤、和各种不同的触媒才能达成。想不到的是,在试验各种触媒的过程中,出现了一种只要一个步骤,就能直接把二氧化碳变成乙醇的方法。

这个触媒是在硅基上铺上一片纳米级的铜和碳结构,再依靠碳结构当中掺入的少许氮原子,让原本平顺的表面「皱折」起来。将这个表面放入溶有二氧化碳的水中,再施以一点电压,就可以将二氧化碳加水反转成乙醇加氧气,基本上就是将燃烧的过程反转过来,再用电力补足中间的化学能差。借由控制表面特征的大小,科学家可以接近完美地只产生高纯度的乙醇,初步的系统就拥有 60% 的转换率,相当不错。整个过程可以在常温下进行,而且可以相当自由地扩大或缩小生产规模。

虽然乙醇能量密度不是特别高,但胜在熟悉、安全、而且易存放。乙醇除了可以直接当作汽车燃料使用外,这套系统的一种使用方式,是用来当「电池」使用,将发电过剩时的电能存储成乙醇,等到需要用电时再通过燃料电池转换回来;又或是可以将乙醇用传统的运输方式大量送往其他地区,做为发电或工业使用。二氧化碳转成乙醇再燃烧的过程中不会产生额外的二氧化碳,甚至如果通过这样的方式生产的乙醇够多的话,存储起来的乙醇还能减少环境中的总二氧化碳量。

或许因为这个发现,在所为的「氢能源社会」来临前人类会来个大转弯,先达成「乙醇能源社会」呢?