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回收大氣二氧化碳不是夢!氣體變塑料,科學家又解決了個大難題!

科學的眼光觀世界 富有的思維察明理

地球大氣中二氧化碳含量過高造成了溫室效應,進而引發了冰川消融、海平面上升、氣候帶北移等一系列嚴重生態災難,如今的氣候變化已成為影響人類生存和發展的首要大敵。不過最近,科學家們提出了一個新的想法來回收大氣中過量的CO2——將其轉化為塑料。

雖然塑料本身並不是環保的材料,但將CO2轉化為塑料不僅可以變廢為有用之物,還可以減少使用化石燃料生產塑料的需求,讓我們更加接近巴黎氣候協定限制的目標。這種新方法是將二氧化碳轉化為乙烯,而乙烯是工業製造塑料(聚乙烯)的原材料,這一成果使得二氧化碳到塑料的轉化成為可能。

研究人員使用涉及X射線光譜學和計算機建模技術,通過分析電磁輻射來確定其關鍵催化劑。這要歸功於薩斯喀徹溫大學的加拿大光源(CLS)高級科學家Tom Regier開發的新型設備,使得研究人員能夠實時研究催化劑的形態和化學環境。來自多倫多大學的Rafael Quintero-Bermudez教授表示,以前從來沒有這樣做過,這個新穎、獨特的測量使我們能夠探索很多有關這一過程反應機理的科學問題。

高效的催化劑對於二氧化碳還原反應是絕對的必要。雖然許多金屬可以作為二氧化碳還原反應的催化劑,但目前已知銅是唯一可以催化生產乙烯的金屬。研究人員進一步精確設計了反應控制進程,使乙烯產量最大化,與此同時使像甲烷這樣的廢物維持在最低水平。

銅就像一種具有魔力的金屬,利用它可以生產許多不同的化學品,如甲烷、乙烯和乙醇,但是對反應的控制卻極其困難。目前科學家們正在努力開發新型可持續的方式來滿足未來的能源需求,而這一從大氣廢品中獲取價值的技術無疑頗具潛力。

截止2015年,僅我國的聚乙烯年產量已達到1500萬噸,全球產量更是超過1.0億噸,憑藉這一新轉化技術和適合的碳捕集技術,相信未來可以以更加環保的方式生產塑料,同時從大氣中去除過剩的二氧化碳。一起期待吧…

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