据外媒 道，欧洲财团正在开发一个试点规模的系统，通过整合几项新型光学和化学（包括反应器、光源和催化剂材料）处理技术，可全天候地利用太阳能、人工照明和等离子体将二氧化碳和绿色氢转化为燃料。
这个名为“Spotlight”项目开发的系统， 每年处理多达1兆吨的二氧化碳，最终将其转化为甲烷和一氧化碳，进而可转化为甲醇液体燃料。该技术可以与现有的大规模碳捕获和利用过程相辅相成。
来自荷兰应用科学研究组织（Voor Toegepasst Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO）、负责协调该项目的 Nicole Meulendijks 说：“如果一切如我们设想的那样，这将是在化工厂实施脱碳的一项极好的技术。”
该项目是全球正在进行的众多太阳能燃料制造项目之一，其目标是利用太阳能来驱动化学反应，将水、二氧化碳、氮和氢等物质转化为燃料。太阳能燃料提供了一种长时间储存太阳能的方法，且能够随时随地使用。但就成本而言，现存的方法还不能与石油衍生燃料相媲美。
据介绍，能够模拟植物化学过程的人工光合作用是一种成熟的研究方法，可利用二氧化碳和水等储量丰富的资源来生产太阳能燃料。Sun to Liquid、 A-Leaf 和 SofiA 都是目前欧盟资助的太阳能燃料项目，旨在开发和拓展基于人工光合作用的太阳能燃料工厂。
Meulendijks表示， Spotlight 项目的优势是，首先，该财团涵盖了整个价值链的各方（从催化剂和光子器件制造商，到提供绿色氢和二氧化碳的公司）。此外， 来自荷兰、比利时、瑞士、德国、意大利和西班牙的合作伙伴也表达了在研发过程结束后，进行商业开发的意愿，这使得最终的研究结果更容易走出实验室进入实战阶段。
该项目所涉及的技术也涵盖了所有领域。德国航空航天中心建造的太阳能炉可充分利用阳光。熔炉是一个大型平面镜，可将阳光发送到蜂窝状阵列且可移动的六边形镜子上，这些镜子将光线聚集到反应器的能力可提升5000倍。
反应器是一个由两块玻璃板组成的透明装置，中间为流动通道。这些通道将装配研究人员正在开发的等离子体催化剂材料，其由金或其他等离子体金属纳米粒子制成，可吸收特定波长的阳光并将其局部转化为热量，从而驱动化学反应，将进入流动通道的二氧化碳和氢气转化为燃料。
Meulendijks 说：“与其他使用聚光太阳能热技术直接加热反应堆的太阳能燃料项目不同的是， Spotlight使用等离子体催化剂将阳光转化为热量，这意味着可以通过改变金属类型，以及纳米颗粒的大小和形状来调整吸收光谱。不同尺寸和形状的等离子体催化剂混合物，可以轻松覆盖整个太阳光谱，使得该化学过程可以充分利用所有的太阳能。
等离子体加热过程也是该系统可以摆脱使用小镜子阵列，转而使用为传统太阳能燃料产生集中热量的大面积镜子或透镜的原因。Meulendijks 说：“该技术的土地使用量可达最低限度。例如，光子器件仅需一至三个足球场的区域，这在化工厂现场是十分可行的。”
Spotlight 项目的另一个独特之处在于，它能够全天候且风雨无阻地生产燃料。为了不受阳光照射时间的限制，该团队正在开发模拟太阳的 LED光源， 以确保24/7模式连续运行。Meulendijks 表示，该技术的挑战在于，如何使人造光源尽可能地模仿太阳光，并使其完全适应催化剂材料的光谱。
据悉，该项目目前已启动三年多，研究团队正在尝试优化反应堆。例如，他们正在研究如何用尽可能多的催化剂粉末填充通道，同时尽可能有效地让气体流过它。
该项目的目标是在五个月内，让所有独立的组件（包括反应器、光源和催化剂材料）集成在一起，并在德国航空航天中心（DLR）进行中试试验。
Meulendijks 说， 全球约有11000个二氧化碳中小型点源 （即 point sources，每年排放二氧化碳量低于1兆吨的地区），累计排放约27亿吨二氧化碳，约占全球所有二氧化碳点源的16%。而该系统如果能投入大规模商用，将有望每年将27亿吨二氧化碳转化为有用的化学燃料。
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