【探究除碳技术】
I.非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术
①我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸收CO2生成碳酸锂,该技术设备操作简单,功能可靠,适用于短期出舱任务。类比NaOH和二氧化碳的反应,写出氢氧化锂(LiOH)吸收CO2发生反应的化学方程式为。吸收二氧化碳,采用LiOH而不用NaOH的原因是。
II.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
②利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如图所示。
已知:萨巴蒂尔(Sabatier)反应是放热反应,控制反应器内的温度非常重要,反应在300℃-400℃时转化率较高,所以一般会将进入反应器的气体预热到此温度,同时反应器配有装置,确保反应器高效率、低能耗的持续运行。这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充(填化学式)。
III.催化固碳技术
实验小组查阅资料,发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应,不仅可以解决固碳问题还可以生成可做燃料的甲醇(CH3OH)。
③结合图可知,温度为K时甲醇产率最高;压强越大,甲醇产率越高,但在实际生产中,并不是压强越大越好,其原因是。
④催化固碳条件较为苛刻,实验小组发现还可以利用电解法来固碳,根据图示分析随着电解进行,电解质溶液的浓度会。(填“升高”、“降低”或“不变”)
阶段1:从太阳能→电能→氢能→甲醇;
阶段2:以甲醇为原料通过“Cl→C3→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
①在阶段1中,利用氢能在一定条件下合成甲醇的化学反应方程式为。
②若用44gCO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),计算理论上制得淀粉的质量。
③人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。传统农业中绿色植物(以玉米为例)光合作用和人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。
玉米淀粉 | 人工合成淀粉 | |
能量转化效率 | 2% | 7% |
生产条件与方式 | 阳光、灌溉、施肥施药、收割 | 全天候车间生产 |
生产周期 | 4-6个月 | 1-2天 |
据表分析,人工合成淀粉技术相较于传统农业,其优势是。(写出1点即可)