美教授研發“水變油”成功 或對石油等能源行業有顛覆性影響
本報綜合報道最新一期《自然》雜志報道了美國賓西法尼亞州立大學教授格蘭姆斯的“水變油”實驗：賓西法尼亞大學操場內，研究者將二氧化碳和水蒸氣裝入一種納米試管中，在光的作用下，開始發生化學反應，轉化成俗稱“天然氣”的甲烷。
“水變油”技術成真
原本只會在科幻片中出現的“水變油”技術發明者是賓西法尼亞州立大學材料工程學教授格蘭姆斯及其同事。
“這是一個相當艱難的項目，我們的研究超過一年半，而且是在完全沒有先例參考的情況下完成的。”格蘭姆斯說。在他之前，已有科學家提出用二氧化鈦納米顆粒催化反應，但催化效果并不明顯。而格蘭姆斯經過無數次失敗嘗試，終于發現當水蒸氣和二氧化碳通過二氧化鈦納米管，同時引入氮氣，另外在納米管的表面負載了銅和鉑的納米顆粒，生成碳氫化學物的速度比以前快了20倍左右。
在開始“水變油”研究項目前，格蘭姆斯發明了一種名叫“利用可見光分解水”的新技術，這為“水變油”提供了基礎的技術保障。
“每克二氧化鈦納米管，大約每小時生成160毫升碳氫化學物。這個反應速率至少要快于先前在紫外線下得到的結果20倍。”，格蘭姆斯指出，在整個反應后期，銅和鉑催化作用明顯，但由于鉑的價格昂貴，如何減少鉑含量而使得催化效果不變，仍值得研究。
目前催化劑效率仍低
當問及格蘭姆斯是否擔心“水變油”技術對于能源行業的顛覆性影響，他的回答卻頗為謹慎，他承認目前催化劑的效率仍然很低，“目前為止，我們還不具備拯救人類的能力”。
但格蘭姆斯對未來的研究持樂觀態度。他向記者講述了他未來的三步計劃：第一步是給納米管安裝感應器，讓它更好地起到光導作用；再者，通過在納米管的表面更平均地沉淀銅納米顆粒；第三，使用實惠的太陽能光電板，這樣一來，可以更長時間給薄膜照明。結合其他一些改進，轉化速率還能成倍提高。
格蘭姆斯還指出，“水變油”技術順帶提供給二氧化碳一個絕佳的處理方式。“我相信如果有一個集中的二氧化碳來源，就像煤電廠一樣，這個生產工藝就能得到工業應用。”
4人組實現“水變油”
研發主管：格蘭姆斯
研究員：瓦吉斯
研究助理：拉騰帕
納米管研究員：帕羅斯
擔憂
科幻片里曾這么說，“水變油”技術是好事，但社會的能源支柱是石油。如果“水變油”技術向外公布，石油產業會在一夜之間倒閉！美國股市會崩盤！金融體系將會癱瘓！整個社會將陷于騷亂！所以“水變油”技術必須被雪藏，等到石油耗竭時，才可以問世。
操作
2008年夏天，格蘭姆斯在賓西法尼亞州立大學進行實驗。
首先，他向鋼管內通入二氧化碳和水蒸氣，用納米管薄膜覆蓋住儀器的后部，然后在容器頂部安裝石英窗戶使陽光進入。隨后，把這個封閉的儀器在天氣好的時候放置在室外的校園內。“當陽光照射在納米管上時，納米管釋放出高能量的載荷子，使得水分子分解為氫氧自由基和氫離子。當二氧化碳分解后的產物——氧氣、一氧化碳和氫氣后，就反應生成了甲烷和水。”