你知道二氧化碳（CO₂）除了讓地球發燒，還能變成燃料嗎？最新研究發現，一種特別設計的「鎳原子催化劑（atomically dispersed catalysts）」--每個鎳原子被固定在特定的位置上，通常是在某種載體（例如碳或氧化物表面）上分佈開來。這種結構提供了極高的催化效率，因為所有的鎳原子都直接參與反應，沒有浪費。這種可以直接將捕捉到的二氧化碳轉化為甲烷（CH₄）的方式，不但省能量，還有望幫助解決氣候變遷的問題！
用鎳原子玩魔術
這次突破來自俄亥俄州立大學的研究團隊，他們用了一種單原子鎳催化劑，能直接把二氧化碳的捕獲形態（如碳酸氫鹽）轉成甲烷。甲烷可是高能燃料！研究負責人涅維斯-加西亞博士表示：「我們跳過傳統的多重步驟，直接一步完成捕捉與轉化，這省下大量能源。」
首次用電化學直接把二氧化碳轉成甲烷
一般碳捕捉系統雖然可以減少二氧化碳排放，但耗能巨大，工業應用起來很麻煩。這次的新技術不僅更高效，還為科學家重新定義碳循環的可能性鋪平道路。比如：燃燒甲烷會排放二氧化碳，但如果能用再生能源把這些二氧化碳又變回甲烷，理論上就能形成一個閉環，幾乎不增加溫室氣體！
為未來鋪路
更酷的是，這是第一次科學家用電化學直接把二氧化碳捕捉物轉成甲烷。過去大多只能轉成一氧化碳，而甲烷的能量密度更高，應用潛力更大。
涅維斯-加西亞博士補充：「最重要的是，這為未來開發其他碳捕捉轉化技術打開了新大門。想像一下，能把二氧化碳變成各種燃料或化學品，對環境的正面影響會有多大！」
總之，這不只是科學的進步，更是一個可能改變氣候變遷戰局的希望訊號。大家未來或許可以期待更省能又環保的能源系統！
這項新發現刊登在最新一期的《美國化學學會期刊（Journal of the American Chemical Society）》。
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圖片來源： Journal of the American Chemical Society (CC BY 4.0)
參考論文：
Integrated Carbon Dioxide Capture by Amines and Conversion to Methane on Single-Atom Nickel Catalysts
Journal of the American Chemical Society
延伸閱讀：
1、新型裝置捕獲二氧化碳並轉化為有用產品
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