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研究人員本週宣佈,他們正在完善一項旨在將汙染轉化為一種塑膠的工藝,這種塑膠可用於製造從 DVD 到眼鏡鏡片的所有物品。這項努力被吹捧為一種捕獲和利用燃煤發電廠和其他來源產生的導致氣候變化的二氧化碳 (CO2) 排放物的方式,而不是將其釋放到大氣中或埋在地下。
德國亞琛工業大學催化研究中心的化學家托馬斯·穆勒昨天在新奧爾良舉行的美國化學學會半年會議的新聞釋出會上說:“一種是用二氧化碳生產材料,而不是僅僅丟棄它。”“這可以為解決二氧化碳問題做出貢獻。”
諸如聚碳酸酯之類的塑膠是與氧氣等元素鍵合的碳原子長鏈。這種堅韌的塑膠目前由化石燃料製成的長碳鏈或聚合物構成。但是穆勒說,如果捕獲了近 100 億噸燃煤發電廠排放的二氧化碳,化學家可以透過施加壓力並使用能量來觸發必要的化學反應,將其轉化為此類塑膠。
穆勒說,他的團隊使用一種未公開的催化劑將捕獲的二氧化碳轉化為環氧化物和碳酸二甲酯等聚合物,這些聚合物是製造聚碳酸酯所必需的。日本筑波國立先進工業科學技術研究所的化學家 Toshiyasu Sakakura 報告說,他的團隊透過將捕獲的二氧化碳與甲醇以及由二氧化矽(俗稱沙子)上的催化劑膦製成的化合物結合,獲得了類似的結果。
令 Sakakura 驚訝的是,使用元素沙來支撐催化劑顯著提高了其效果。“令人驚訝的是,在這種情況下,一加一不是二,”Sakakura 在新聞釋出會上說。“一加一等於 100。”化學家們不確定為什麼二氧化矽(不是催化劑)似乎比預期產生更多的聚合物。
Sakakura 說,這些化學反應的唯一廢物是水。但是這些過程確實有缺點:誘導二氧化碳分子形成更長的鏈需要高溫和高壓,因此需要額外的能量。
由於額外的能量很可能來自燃燒化石燃料,穆勒說,“目前將二氧化碳轉化為聚合物的整個過程會產生更多的二氧化碳。”這意味著,只有使用諸如太陽能或風能等清潔替代能源來為其提供燃料,該過程才會在環境方面有所回報。“我們需要替代能源,”他說。在這種情況下,從汽水瓶到警察防暴盾牌的一切都可能在未來幫助隔離目前使地球變暖的最常見的溫室氣體。