全 球变暖通常被认为是 温室气体捕获太阳的 红外辐射，再反射到 地面将大气加热，破 坏地球的热辐射平衡的结果。CO 2 是 温室气体，可吸收太阳能，大幅度升 高地面温度。目前人们处理 CO 2 排 放的最通用方法是将其捕获，加压， 然后将其封存于岩层或盐水层中，这 类方法的基建投资和设备操作成本较 高。另外，封存的 CO 2 将来也可能 会发生泄漏，使环境遭受意外风险。 近期，美国成功研发出用金属陶 瓷技术将 CO 2 转化为天然气，即合成 气技术。该技术将 CO 2 和 H 2 O 与固 态氧化物燃料电池材料接触，利用太 阳能将其进行高温电解来产生合成气 体 CO、H 2 和 O 2 。该技术可将 CO 2 进行永久性处理，并产出有用产品， 解决了温室气体污染问题 。
 
合成气技术的实用性
 

该技术将 SCPV 系统和 HTCE系统相结合，可将 CO 2 和 H 2 O 转 变成有用的产品，合成天然气和氢 气，是一种将温室气体转化成合成 天然气、液态烃和化工原料的新技 术。SCPV 系统可最大限度地高效 收集太阳辐射热并将其供给 HTCE 系统，以提高电解过程的效果，并 将收集的 CO 2 和 H 2 O 转化成纯净 的 CO 和烃。SCPV 系统的光谱分 光器可从反射到高效太阳能电池的 太阳光中分出其红外光，再将其通 过光管，供给 HTCE 系统，为其高 效吸热区提供操作所需热量。其光 电组件是超高效的，多结电池因太 阳收集器的增强作用，也可高效使 用。
 
美 国 Solar Systems Pty 公 司 在澳大利亚成功进行的一个中等规 模实验， 并获得了该项目的专利权。 运作中，每个 SCPV 系统的抛物面 反射器和接收器可产生约 30kw 电 能和供给 HTCE 系统的约 445kw 高质量的热能。在 12km 2 范围内产 生 约 1,000Mw 电 能 和 1,500Mw 热能。其高效电池的光电转换率超 过 40%，今后还有望进一步提高。 如果 HTCE 系统多采用组电解模式， 产 生 合 成 气 的 效 率 可 高 达 56%。 HTCE 系统将聚能器安装在两轴轨 道上的 φ1.5m 抛物面反射镜上可 产生＞ 1,000 个太阳灯的光浓度。 系统应用的太阳能电池测定效率为 19%，输出电压为 1~1.1V 的 GaAs PV 电池。这种电池在 10,000℃的 操作温度下也可很好地与直接连接 的电解组件相匹配。
 
研发始于上世纪九十年代
 
1990 年初已发现 SOFC（固态 氧化物燃料电池）材料可成功的用 于 CO 2 的干式电解。直到 2006 年 末，HTCE 系统才在水蒸汽电解模 式下运行了 1,000h，用水蒸汽和二 氧化碳气体中的 CO 电解产生合成 气实验， 初期氢的产量仅为 2m 3 /h， 后来转换成供给 H 2 O 和 CO 2 又运行 了 1,000h，总结出最理想的 CO 2 和 H 2 O 电解装置。 实验的 CO 电解组件是涂覆了 可提供三价离子的氧化铱或氧化 钪 以 电 解 稳 定 的 氧 化 锆 六 面 体。 HTCE 的阴极为一种微孔金属陶瓷 复 合 物， 由 微 量 的 镍 和 YSZ（ 二 氧化锆稳定的氧化钇）组成。氧放 出电极是微孔的亚锰酸铜类钙钛矿 陶瓷，不需要贵金属。这样一来， SCPV 系 统 可 将 红 外 能 量 输 送 到 HTCE 系统，使其保持操作温度， 并能加速电解。
 
技术的经济性与环保性
 
合成气技术产出的 CO 和 H 2 之 比，可随 CO 2 和 H 2 O 之比而变化， 其电解产生的 CO 已被全部利用， 仅有少量的 H 2 在甲烷反应后仍有残 留，可供给合成气压缩系统或在合 成气反应器中， 以生产合成天然气， 改变合成气的组分， 得到最终产品。 当烃与 CO 之比为 2:1 时，可生产 液态燃料，二者比值较高时，即刻 合成天然气。 目前，金属陶瓷已被证实可用于 CO 2 和 H 2 O 的高温 CO 电解，产生 合成气，进而再转变成合成天然气 和液体燃料，以永久的处理 CO 2 。 用非碳电源——太阳能电池、风电 或原子能等就可将 CO 2 转变成有用 产品，不会额外产生任何温室气体， 通过实验得以验证技术的可行性。 美国研发出的合成气技术可永久性 的处理 CO 2 ，还可消除将 CO 2 捕获 封存的泄露风险。国内各大机构可 以作为借鉴，研发适合本国具体情 况的太阳光电收集器，研发 H 2 O 与 CO 2 的 CO 高温电解生产合成气技 术，以利用 CO 2 生产有用的产品， 减少温室气体排放。