桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的研究人员成功演示了一台样机，它能利用太阳的能量将水和二氧化碳转化为组成车用燃料的分子块。如果该过程的效率至少达到自然光合作用的两倍，那么“阳光变汽油”（Sunshine to Petrol）系统也许最终能成为一种可行的方法：从发电厂和工厂回收二氧化碳，将其转化为汽油、柴油和喷气发动机燃料。

　　到目前为止，该系统只在实验室里得到了小规模的验证。2009秋天，一台手制的示范机器成功得到了验证。“这是我们正在评估的第一款此类样机。”该设备的发明者、桑迪亚的研究员里奇•戴弗（Rich Diver）表示。

　　“短期内，我们将它视为替代隔离的设备，”桑迪亚先进材料实验室（Sandias advanced materials laboratory）的化学工程师詹姆斯•米勒（James Miller）说。他说，不用将二氧化碳泵入地下永久封存，而是利用太阳充足的能量实现“逆向燃烧”，将二氧化碳再次变为燃料，“它是对来自火电厂、酿酒厂和其他集中来源的二氧化碳的有效利用。”

　　这个圆柱形的金属机器叫做逆向旋转环形接收反应恢复器（CR5），它依靠集中的太阳热量，在富含铁的复合材料中激发热化学反应。根据设计，在极热的状态下，这种材料会释放一个氧分子，而它冷却时会回收一个氧分子。

　　机器的每一边都有一个小舱。一个是冷的，一个是热的。中间是14个飞盘形状的环状物，每分钟旋转一周。每个环的外层边缘是在锆基质上的铁氧复合物。科学家利用太阳能集热器加热其中的一个舱至1500 º C，使得一侧环上的氧化铁失去一个氧分子。随着受影响的环旋转到另一个舱内，它开始冷却，并且将二氧化碳吸入。冷却过程使得氧化铁从二氧化碳夺回一个氧分子，变成一氧化碳。这个过程不断重复，将不断吸入的二氧化碳变为一氧化碳流。

　　米勒表示，同样的过程可以用来产生氢气，唯一不同的就是在第二个舱中注入的是水而不是二氧化碳。两种分别重新获得的气体——氢气和一氧化碳——结合在一起就形成了合成气，可被用作传统燃料的“现成替代品”，米勒说。

　　最初戴弗设计这个机器时考虑到这一方法制造氢气便宜。他的目的是解决电解过程中的低效率，制造一个太阳热能发动机，能直接产生氢气和氧气，不需要电作为中间环节。日本、法国和德国的研究人员也在研究这个方法。

　　但是桑迪亚的团队很快就意识到同样的过程可以将二氧化碳转化为一氧化碳。哪怕氢气经济没有效果，他们仍然有办法制造出我们目前依赖的燃料，限制燃烧煤和天然气给电力和其它行业带来的影响。

　　戴弗表示目前面临的挑战是提高该系统的效率。如果桑迪亚的团队能显示更高的效率，“那么这将是个显著的进步，” 位于安大略省金斯顿的女王大学先进陶瓷和纳米材料生产中心（Centre for Manufacturing of Advanced Ceramics and Nanomaterials）主任弗拉迪米尔•克里斯蒂奇（Vladimir Krstic）说。

　　科学家预计该技术推向市场需要15～20年的时间。同时，目标是每3年推出新一代样机，提高阳光转化为燃料的效率，而成本有所降低。一部分将来自新的陶瓷复合材料的发展，它能在较低的温度释放氧分子，便于更多的太阳能转化为氢气或一氧化碳。

　　“我们的短期目标是使效率达到几个百分点，”米勒说。“这个数字看起来似乎有点低，但是我们要拿它与光合作用比，光合作用其实是一个利用太阳光很低效的方法。”

　　他表示，理论上光合作用的最大效率是5%左右，但是实际过程中会降到大约1%。“因此我们的起点很低，但是我们必须处于置之死地而后生状态之下。最终，我们相信阳光转化为燃料的效率大约为10%，但是我们还有很长的路要走。”