2026/07/08
圖文引用自：www.swissinfo.ch
未來幾十年裡，仍將有數百萬的內燃機繼續運行，為機械設備、車輛和飛機提供動力。與其將這些系統全部替換，瑞士化學工程師阿萊西婭·切薩里尼正在尋找一種更綠色環保的替代方案：開發一種能夠適應現有引擎和基礎設施的「即用型」合成燃料。
在迪本多夫的瑞士聯邦材料科學與技術研究所(Empa)，切薩里尼來到她那間結構複雜的實驗室。實驗室裡管道縱橫交錯，客製化模組持續運轉，低沉的機械聲此起彼落。她展示了耗時兩年建造的電子燃料製備原型裝置。
她希望將這項技術商業化，從而提供一個能夠取代傳統化石燃料的可行方案。
「目前仍有大量內燃機系統在運作。我們的想法是提供一種本地化生產且污染更少的解決方案。」她解釋。
交通運輸業佔瑞士能源相關二氧化碳排放量的47%，而全球範圍內的比例為25%。一項瑞士研究估計，到2040年，瑞士道路上仍將有約200萬輛燃油車行駛。彭博社估計，到2040年全球仍將有55%的汽車將由內燃機驅動。此外，對於航空等減排難度較高的產業而言，長期的脫碳進程將在很大程度上依賴再生燃料的推廣和應用。
切薩里尼的研究思路很清晰。她說：「我們的目標是找到一種能夠適配現有車輛和基礎設施的解決方案，同時在環境和經濟層面都具備可持續性。」
合成燃料研究正在快速發展，尤其是在中國、美國和歐洲。國際電子燃料觀察站2025年報告顯示，目前全球28個國家已有120多個相關大型計畫。不過，這一領域整體仍處於起步階段，產業集中度較高，目前正經歷從概念研發到工業化試點計畫的關鍵轉型。
瑞士正努力將自身打造為尖端科研樞紐，透過整合二氧化碳、綠氫和創新化學工藝，生產低碳燃料。切薩里尼的研究瞄準了一個相對獨特的細分方向：先以高能效催化劑為基礎，研發「即用型」合成汽油，之後再逐步拓展至航空燃料領域。她的許多同行則選擇直接研發航空燃料，或探索「太陽能製液體燃料」這類轉化流程。
像拼搭樂高積木一樣建構碳氫化合物
在實驗室裡，切薩里尼舉起兩個裝有淡黃色液體的燒瓶。
「你能看出差別嗎？」她問。兩者都散發出汽油特有的刺鼻氣味。但其中一個是標準的95號汽油，另一個則是她所製備的合成燃料。
她這項創新的核心是一種名為「低聚反應」的化學製程。此製程能夠把乙烯或丙烯分子轉化為液體燃料，其性質與傳統汽油十分接近。更重要的是，這項製程還有進一步拓展的潛力，未來可用於生產航空煤油相關化合物，進而用作飛機燃料。
整個製備循環首先從生物圈或大氣中補集二氧化碳，並將其轉化為甲醇或乙醇等醇類物質。隨後透過現有的脫水製程去除這些液體中的水分，將其轉化為乙烯和丙烯。
這些氣體隨後被送入反應器。反應器中的催化劑會促使分子斷裂並重新聚合為長鏈碳氫化合物，產生一種可直接用於汽車、飛機或其他機械設備的合成燃料。
切薩里尼指出，催化劑是提升製程效率、降低能耗的關鍵要素。
「我們從非常小的分子入手，可以把它們想像成小塊樂高積木。拼樂高時，我們會用這些小積木搭出一個特定形狀的結構。製備燃料也是同樣的道理。我們先有這些小分子，然後把它們聚合成一種經過設計的長鏈分子混合物。而這種聚合過程是由催化劑精確完成的。」
秘密催化劑
該催化劑是嚴格保密的特殊成分。切薩里尼能透露的資訊不多。她只表示，這種催化劑不同於其他催化劑，能夠把基礎分子聚合起來，生成一種具備預設性能、可直接使用的燃料。
切薩里尼認為，這正是該技術的一大競爭優勢。獨立測試顯示，她的合成燃料的研究法辛烷值(RON)已達到95。這是標準無鉛汽油的關鍵指標。初步評估顯示，一旦實現工業化規模生產，這種燃料在成本上可望與化石燃料汽油形成競爭。…
