可持续发展和碳减排是任何工业生产的时代重点。事实上，研究新发明的目的是碳中和材料和绿色燃料技术。让我们看看这些技术如何提高减排目标。

（1）零碳水泥

水泥生产占全球温室气体排放量的 7%。“我们看到一个使用我们所知道的混凝土作为治愈地球的机制的世界，我们今天拥有实现这一目标的工具和技术。” 首席研究员 Wil Srubar说。

水泥是混凝土的一部分，是地球上产量最大的材料。通常，它是使用在高温下开采和燃烧的石灰石制成的，每年释放十亿吨二氧化碳。CU Boulder 团队的目标是用来自称为球石藻的光合微藻的碳酸钙来代替这种石灰石。这种藻类自然产生这种物质，就像珊瑚建造珊瑚礁一样，吸收二氧化碳并将其储存在岩石中。Srubar 说，球石藻很容易培养，它们的产品可以很容易地融入现有的水泥生产工艺中。

（2）光合氢

剑桥大学和伦敦帝国理工学院的科学家发明了一种装置，可以仅利用阳光的能量从水中产生氢气。

所谓的光电化学装置可用于通过电解产生绿色氢——将水分解成氧气和氢气。但它们可能会在淹没后几分钟内降解。“目前，很少有太阳能燃料系统显示出与实际应用兼容的稳定性。通过这项工作，我们朝着建立循环燃料经济迈出了一步，” 剑桥大学的 Erwin Reisner说，他是《自然材料》 (Nature Materials) 一项新研究的通讯作者 。

继他们早期对可持续光敏材料碘氧化铋 (BiOI) 的研究之后，研究人员创造了一种“人造叶”装置，它可以从光中产生燃料，就像植物通过光合作用产生能量一样。为了使他们的 BiOI 设备不透水，他们将其夹在氧化层之间并涂上石墨糊。最终产品能够分解水 240 小时，无需任何额外的能量输入。

（3）碳捕集器

剑桥大学的研究人员使用来自回收椰子壳的碳材料和一种简单的盐水溶液，制造了一个硬币大小的超级电容器，可以从空气中吸收二氧化碳。

目前的碳捕获系统依赖于大量的溶剂来吸收大气中的温室气体，并依赖大量的能量将其释放到储存中。超级电容器——通过在电极之间移动电子而不是使用化学物质来储存能量——有选择地吸收空气中的二氧化碳，使其成为一种潜在的更可持续、更便宜的替代品。

超级电容器仅在充电时吸收二氧化碳。为了缩短充电时间，剑桥团队在正电荷和负电荷之间交替超级电容器，发现这样做可以使其吸收的碳量增加一倍。“我们的下一个问题将涉及调查 CO2 捕获的精确机制并加以改进。然后这将是一个扩大规模的问题，” 领导这项研究的亚历山大福斯说 ，该研究发表在 《纳米尺度》杂志上。

（4）100% 可持续航空燃料发动机

通用航空公司位于皮布尔斯的工厂使用 100% 可持续航空燃料对 Passport 发动机进行测试

GE 的工程师已经成功地完成了 Passport 发动机（一种远程公务航空涡扇发动机）的首次 100% SAF 测试。

“我们的客户可以相信，Passport 发动机可以帮助他们实现减少飞行中二氧化碳排放的可持续发展目标，这要归功于 Passport 与上一代公务喷气发动机相比更省油的技术以及使用低碳燃料的能力， ”GE 航空公司 Passport 发动机项目总裁 Melvyn Heard 说。

制定技术标准的组织 ASTM International 尚未对 100% SAF 进行鉴定。GE 的一位燃料专家主持了一个国际工作组，该工作组负责制定支持采用 100% 直接 SAF 的标准化行业规范，这种燃料不需要与传统喷气燃料混合。GE 的 Passport 发动机于 2018 年投入使用，与目前在 18,000 磅推力级别运行的其他发动机相比，油耗降低了 3%，与 CF34-3 发动机相比，油耗降低了 17%。Blisk 风扇叶片、高效压缩系统、富燃燃烧室、专有涡轮系统和高效混合器有助于提高 Passport 发动机的燃油效率。

根据公司的目标，GE 宇航 完全支持 航空业到 2050 年实现商业飞行二氧化碳净零排放的目标，这需要该行业部署革命性技术来减少排放，并倡导增加替代燃料的使用和可用性，例如 SAF 和氢气。