跳动城乡网如果将化石燃料与少量氧气混合并加入火花，就会产生三种物质：水、导致气候变暖的二氧化碳和大量能量。这种基本化学反应发生在每台内燃机中，无论是使用汽油、汽油还是煤油。理论上，这种反应可以逆转：通过添加(可再生)能源，先前释放的二氧化碳可以转化回(合成)燃料。
这是联合倡议合成燃料背后的核心理念。Empa和保罗谢尔研究所(PSI)的研究人员花了三年时间研究如何经济高效地从二氧化碳中生产合成燃料(称为合成燃料)。
然而，这种反应也带来了挑战：首先，二氧化碳电解不仅仅会产生之前燃烧过的燃料。相反，它还会同时生成20多种不同的产物，而且这些产物很难彼此分离。
这些产品的组成可以通过多种方式控制，例如通过反应条件、所用催化剂和电极的微观结构。可能的组合数量巨大，单独检查每一种组合会花费太长时间。科学家应该如何找到最好的组合?Empa研究人员现在已经将这一过程加快了10倍。
加速研究
作为SynFuels项目的一部分，Empa能源转换材料实验室的CorsinBattaglia和AlessandroSenocrate领导的研究人员开发了一种系统，可用于同时研究多达10种不同的反应条件以及催化剂和电极材料。研究人员最近在《自然催化》杂志上发表了该系统的蓝图和配套软件。
该系统由10个“反应器”组成：装有催化剂和电极的小室，反应在其中发生。每个反应器通过数百米长的管道连接到多个气体和液体入口和出口以及各种仪器。许多参数都是全自动记录的，例如压力、温度、气体流量以及液体和气体反应产物——所有这些都具有很高的时间分辨率。
Empa博士后研究员AlessandroSenocrate表示：“据我们所知，这是首款此类CO2电解系统。它产生了大量高质量的数据集，这将有助于我们加速发现。”
在开发该系统时，一些必要的仪器甚至还没有在市场上销售。Empa研究人员与安捷伦科技公司合作，共同开发了世界上第一台在线液相色谱装置，该装置可以在CO2电解过程中实时识别和量化液体反应产物。
共享研究数据
实验速度提高10倍，产生的数据量也增加10倍。为了分析这些数据，研究人员开发了一种软件解决方案，并以开源方式向其他机构的科学家提供。他们还希望与其他研究人员共享数据本身。
Empa能源转换材料实验室负责人CorsinBattaglia解释说：“如今，研究数据通常在结果发表后就消失在抽屉里了。”Empa、PSI和苏黎世联邦理工学院的联合研究项目PREMISE旨在防止这种情况发生。Battaglia表示：“我们希望创建标准化的数据存储和共享方法。这样其他研究人员就可以从我们的数据中获得新的见解，反之亦然。”
开放研究数据也是能源转换材料实验室其他研究活动的重点。其中包括专注于可持续化学研究的国家研究能力中心NCCR催化。
新型并联CO2电解系统将在这一大型国家项目的第二阶段发挥重要作用，其产生的数据和专业知识将提供给瑞士其他研究机构。为此，Empa研究人员将在未来继续完善硬件和软件。
