如果汽车排气系统中产生的水和二氧化碳(CO2)可以被捕获并用于生产食物，会怎么样？重新利用这两种废品将改变游戏规则，减少道路交通的碳足迹，并帮助农业养活不断增长的人口。
(图片来源:tamu)
据国外媒体报道，德州农工大学(Texas A & ampM)的三名教员玛利亚·巴鲁菲特(Maria Barrufet)、埃琳娜·卡斯特尔-佩雷兹(Elena more IRA)和罗萨娜·莫雷拉(Andrew more IRA)撰写了一份白皮书，报告了他们的初步分析，并希望获得对这一项目进行正式多学科研究所需的资金。巴鲁菲特教授说:“我开始阅读相关文献，模拟可能发生的情况。这是完全现实可行的。有人写了几个关于大货车和海运应用的提案，但是还没有付诸实施。我们是第一个想到乘用车发动机的人。”
这可能会产生巨大的影响。2019年，全球使用的车辆数量估计为14亿辆。一辆普通客车在运行过程中产生的CO2可达每年4.6吨。这意味着大量的温室气体被排放到环境中。在汽车中，燃料燃烧也会产生大量的水，每年约21000升。
作为生物和农业工程系的教授，卡斯特尔-佩雷兹和莫雷拉非常清楚，这些废弃的二氧化碳和水可以得到很好的利用，特别是在城市中。最近，美国的城市农业依靠工业温室进行扩张，并通过人工富集大气来提高植物的健康和收成，其中的CO2含量高达正常空气的3倍。这些城市农场将极大地受益于稳定、免费和可回收的二氧化碳和水资源。目前，为了种植略高于1kg的农产品，他们需要购买和使用超过2kg的CO2和近22l的水。在这些数字中，不包括收获后食品加工和高密度巴氏杀菌所需的水和二氧化碳。
三名教员概述了综合设备的工作原理。有机朗肯循环(ORC)系统由发动机产生的热量驱动。该系统本质上是一个小型封闭装置，包括汽轮机、热交换器、冷凝器和给水泵。其工作原理与老式蒸汽机相似，但规模要小得多，发电所需的热量也少得多。ORC将为其他组件提供动力，如热交换系统，该系统可以冷却、压缩二氧化碳气体并将其转化为液体，以进行更密集的存储。巴鲁菲特说:“几年前，我们认为汽车不能安装空调。这和我们现在的空调概念差不多。简单来说，就像那个装置一样，可以安装在很小的空间里。”
初步模拟结果令人鼓舞。预计汽车发动机功率不会明显降低，油耗不会增加。热交换系统中潜在的腐蚀危险可以通过使用新的涂层材料来解决。理论上，车主可以在回收中心上交装满二氧化碳和水的罐子，就像今天人们提着铝罐和钢罐一样。驾驶员甚至可以在自己的温室系统或社区中使用这些CO2和水，前提是这些CO2在植物中得到负责任的使用并被完全吸收。
但是，问题依然存在，比如这些坦克需要多大；如何处理不可压缩的水；以及储存的CO2和水的重量对汽车性能的影响。目前，研究人员正在积极寻求资金继续工作。虽然国家实验室和工业部门一直在讨论如何改进大型二氧化碳捕集设备，但目前还没有这种小型设备。可能需要10年才能做好测试的准备。
也许最大的挑战是如何组建一个多学科团队进行研究。该设备的组件已经以某种形式存在，但需要由不同学科的工程师团队重新设计，以便它可以在狭窄的空间内协同工作。巴鲁菲特说:“如果你不能把它们结合起来，这些独立的想法就毫无价值。为了实现这一目标，应该鼓励石油、机械、土木工程、农业和其他工程学科的学生跨界合作。”如果汽车排气系统中产生的水和二氧化碳(CO2)可以被捕获并用于生产食物，会怎么样？重新利用这两种废品将改变游戏规则，减少道路交通的碳足迹，并帮助农业养活不断增长的人口。
(图片来源:tamu)
据国外媒体报道，德州农工大学(Texas A & ampM)的三名教员玛利亚·巴鲁菲特(Maria Barrufet)、埃琳娜·卡斯特尔-佩雷兹(Elena more IRA)和罗萨娜·莫雷拉(Andrew more IRA)撰写了一份白皮书，报告了他们的初步分析，并希望获得对这一项目进行正式多学科研究所需的资金。巴鲁菲特教授说:“我开始阅读相关文献，模拟可能发生的情况。这是完全现实可行的。有人写了几个关于大货车和海运应用的提案，但是还没有付诸实施。我们是第一个想到乘用车发动机的人。”
这可能会产生巨大的影响。2019年，全球使用的车辆数量估计为14亿辆。一辆普通客车在运行过程中产生的CO2可达每年4.6吨。这意味着大量的温室气体被排放到环境中。在汽车中，燃料燃烧也会产生大量的水，每年约21000升。
作为生物和农业工程系的教授，卡斯特尔-佩雷兹和莫雷拉非常清楚，这些废弃的二氧化碳和水可以得到很好的利用，特别是在城市中。最近，美国的城市农业依靠工业温室进行扩张，并通过人工富集大气来提高植物的健康和收成，其中的CO2含量高达正常空气的3倍。这些城市农场将极大地受益于稳定、免费和可回收的二氧化碳和水资源。目前，为了种植略高于1kg的农产品，他们需要购买和使用超过2kg的CO2和近22l的水。在这些数字中，不包括收获后食品加工和高密度巴氏杀菌所需的水和二氧化碳。
三名教员概述了综合设备的工作原理。有机朗肯循环(ORC)系统由发动机产生的热量驱动。该系统本质上是一个小型封闭装置，包括汽轮机、热交换器、冷凝器和给水泵。其工作原理与老式蒸汽机相似，但规模要小得多，发电所需的热量也少得多。ORC将为其他组件提供动力，如热交换系统，该系统可以冷却、压缩二氧化碳气体并将其转化为液体，以进行更密集的存储。巴鲁菲特说:“几年前，我们认为汽车不能安装空调。这和我们现在的空调概念差不多。简单来说，就像那个装置一样，可以安装在很小的空间里。”
初步模拟结果令人鼓舞。预计汽车发动机功率不会明显降低，油耗不会增加。热交换系统中潜在的腐蚀危险可以通过使用新的涂层材料来解决。理论上，车主可以在回收中心上交装满二氧化碳和水的罐子，就像今天人们提着铝罐和钢罐一样。驾驶员甚至可以在自己的温室系统或社区中使用这些CO2和水，前提是这些CO2在植物中得到负责任的使用并被完全吸收。
但是，问题依然存在，比如这些坦克需要多大；如何处理不可压缩的水；以及储存的CO2和水的重量对汽车性能的影响。目前，研究人员正在积极寻求资金继续工作。虽然国家实验室和工业部门一直在讨论如何改进大型二氧化碳捕集设备，但目前还没有这种小型设备。可能需要10年才能做好测试的准备。
也许最大的挑战是如何组建一个多学科团队进行研究。该设备的组件已经以某种形式存在，但需要由不同学科的工程师团队重新设计，以便它可以在狭窄的空间内协同工作。巴鲁菲特说:“如果你不能把它们结合起来，这些独立的想法就毫无价值。为了实现这一目标，应该鼓励石油、机械、土木工程、农业和其他工程学科的学生跨界合作。”
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