乙烯是世界上最受歡迎的工業化學品。消費者和工業界每年需求量達 1.5 億噸，其中大部分用於無數塑膠產品，從電子產品到紡織品。為了獲得乙烯，能源公司透過裂解天然氣中的碳氫化合物，這一過程需要大量的熱量和能量，從而導致造成氣候變化的排放。
科學家最近透過在電解槽（一種利用電力驅動化學反應的裝置）內的銅催化劑表面結合二氧化碳氣體、水和有機分子製成了乙烯。《自然》雜誌去年 11 月線上描述了這一過程，該過程可能為將二氧化碳用作化學品和潛在燃料的原料指明瞭方向，有助於減少對化石燃料的依賴，並減少工業碳排放。
這一發現源於多倫多大學工程師 Ted Sargent 去年發表的一項研究，該研究描述了一個類似的過程，但使用了更多的電力，總體效率較低。因此，Sargent 表示，他找到了加州理工學院的研究人員，他們是“分子設計和合成方面的專家”。
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加州理工學院的化學家 Jonas Peters 和 Theodor Agapie 及其同事嘗試將有機分子新增到銅催化劑中。Sargent 說，事實證明，芳基吡啶鹽是正合適的分子：它在銅上形成一層不溶於水的薄膜，使二氧化碳定位，使其分子彼此最有效地反應，而不會減慢反應速度。結果是產生更多的乙烯，副產品（如甲烷和氫氣）更少。
儘管如此，該工藝必須變得更加高效，才能實現商業規模化，並使用從燃煤或燃氣發電廠等設施中洗滌或捕獲的碳。可再生能源（如風能）已經實現的能源成本降低也可能有助於使其更具可行性。
“這是一項重大突破，”科羅拉多州戈爾登市國家可再生能源實驗室高階研究顧問 Randy Cortright 說，他沒有參與這項研究。他說，這一結果是“很多人都會關注的事情，他們將能夠在此基礎上繼續發展”。