新技術將二氧化碳轉化為塑料的方法

科學家們已經找到了一種方法,將一種威脅性的溫室氣體變成一種不常被認為是環保塑料的東西。

利用銅作為催化劑和電流,來自多倫多大學的研究人員通過指出所需的最有效的條件和化學反應,引發二氧化碳形成塑料中使用的關鍵成分乙烯。根據該研究的第一作者和多倫多大學的PhD候選人Phil De Luna,銅是一種「魔法金屬」。銅可以幫助創造各種材料,包括甲烷,乙烯和乙醇。但是,為了使反應最佳化而單獨生產一種產品,難以控制條件

據De Luna介紹,該領域的研究人員目前對銅的痴迷和尋找完善其使用的方法。這項研究揭示了一種使用銅作為催化劑來製造乙烯的方法,同時保持另一種溫室氣體甲烷的生產幾乎沒有。

「這是這個領域最艱巨的挑戰,在這項研究中,周二公布的自然催化,之一的一類位於加拿大光源,研究所在加拿大薩斯卡通的技術設備,使研究人員能夠直接觀察到化學反應,找到最有效的方法催化反應從二氧化碳中產生塑料。然而,這種設備非常脆弱,並且包括極高功率和精確的X射線技術。De Luna和合著者Rafael Quintero-Bermudez一天晚上工作到凌晨4點才讓這個過程正確地進行,並採取了必要的X射線測量 - 幾乎要求它退出。

Advertisements

「我們即將放棄,」金特羅 - 貝穆德斯在一份聲明中說, 「但是當結果進來時,他們非常好,我們不得不坐下來。真是美好的結果。「

這是一個「壯觀的時刻」,De Luna補充說。

加拿大光源的資深科學家湯姆·雷吉爾(Tom Regier)開發了允許這些首次觀測結果發生的技術。具體技術 允許研究人員直接觀察化學反應,但這不僅僅是在顯微鏡下可以想象的視覺觀察。相反,它讓他們理解和觀察化學本身。使用這些設備進行研究的時機恰到好處 - De Luna將其稱為「偶然」。實驗室設備在研究完成後即將關閉維護數月

亞利桑那州立大學資深可持續發展科學家Taylor Weiss表示,利用電力將二氧化碳轉化為塑料需要「來自碳排放源(如煤炭,石油或天然氣工廠)的能源」 。「由於無法避免的低效率,你總是會釋放出更多的[二氧化碳],從而產生能夠捕獲乙烯的電力。」 韋斯告訴「新聞周刊」,如果電力是由風力,太陽能或核電提供的 ,那麼問題就可以解決。

Advertisements

Weiss指出:「這項研究肯定是一個重要的里程碑,但是如果乙烯被用來製造不可生物降解的塑料,該產品仍然需要適當的處理基礎設施的支持,以盡量減少對環境的破壞。簡而言之,塑料不會造成更多的污染,例如在海洋中結束,而不是垃圾填埋或回收和再利用。

De Luna的研究背後的主要動機是找到一種使二氧化碳有用而不會進一步損害環境的方法。這種方法可以理想地用於與碳封存協調,這是一種從大氣中捕集二氧化碳的技術。但是,事實后如何處理捕獲的二氧化碳仍然是一個複雜的問題。

De Luna說:「我們可以使用[二氧化碳],而不是浪費,而是把它變成一個價值?對於De Luna來說,二氧化碳回收的未來是中期的一個解決方案,可以幫助減少碳排放。他看到了充滿技術的未來,這些技術可以從浪費中獲得寶貴的價值。

Advertisements

你可能會喜歡