這個反應堆不僅能捕獲太陽能，還能用它來驅動製造噴氣燃料所必需的化學反應。

“碳中和航空”，一個聽起來像科幻小說的術語，可能即將到來。

幾十年來，在天空中翱翔而不留下碳排放的痕跡一直是科學家、環保主義者和行業領導者的共同夢想。

現在，由於加州理工學院研究人員的開創性工作，這個夢想離成為現實更近了一步，他們開發了一種太陽能供電系統，可以改變未來的可持續飛行。

他們成功地建造了一個小型光熱催化反應堆，完全依靠太陽能發電，而不依賴電力或化石燃料。

這個反應堆捕獲太陽熱量，並利用它來驅動製造燃料所需的化學反應，使世界更接近碳中和航空。

多層太陽能吸收器，效率最高

這個反應爐的突出之處在於，其精密的太陽能吸收器經過精心設計，能夠盡可能多地保留熱量，同時減少損失。

該裝置的特點是矽、鍺和金的分層結構，全部沉積在銀底座上。

在這個元件上面有一個石英窗，允許陽光進入，還有一個真空層，有助於隔離系統。

該研究的合著者、加州理工學院Kavli納米科學研究所博士後學者研究助理Aisulu Aitbekova解釋說：“我們不是在與聚光太陽能技術競爭，聚光太陽能技術可以達到2700個太陽。”

“我們正在尋找一種互補技術，可以在聚光太陽能不可行的地區使用。”

結果是，在陽光直射下，反應堆的溫度可以達到249°C，在正常運行時保持在130°C左右。

這些條件足以推動乙烯低聚化 —— 一個將簡單的碳氫化合物分子轉化為更長的鏈的過程，這是噴氣燃料的基本成分。

在不開採化石燃料的情況下創造清潔的航空燃料

加州理工學院的研究小組證明，他們的太陽能反應堆可以將乙烯（一種雙碳分子）轉化為具有7到26個碳原子的烯烴 —— 這正是傳統噴氣燃料的碳原子範圍。

這是在不依賴燃燒化石燃料或使用外部電力的情況下完成的。

LiSA專案主任、加州理工學院應用物理與材料科學霍華德·休斯教授哈裡·阿特沃特說：“這個裝置表明，由豐富的太陽能產生的熱量可以直接用於催化過程，而催化過程通常是使用電力或化石燃料完成的。”

通往完全可再生航空的道路

目前的工藝是從化石燃料中提取乙烯開始的，LiSA團隊在僅從二氧化碳、水和陽光中提取乙烯方面取得了進展。

這意味著這兩個步驟都可以完全由太陽能驅動，製造乙烯並將其轉化為燃料。

“所以，現在我們展示了兩個步驟：首先，我們使用二氧化碳、水和陽光來製造乙烯，然後我們進行乙烯低聚。太陽能是該系統唯一的能源輸入，”Aitbekova補充道。

這一成就為可持續和碳中性燃料生產鋪平了道路。

航空業是最難脫碳的行業之一，這一突破為更清潔的天空帶來了希望。

這項研究發表在《Device》雜誌上。