全球關(guān)注：塑料生產(chǎn)迎來(lái)“凈負(fù)時(shí)代”！新系統(tǒng)可將CO2轉(zhuǎn)化為塑料前體材料

(資料圖)

財(cái)聯(lián)社上海9月13日（編輯 黃君芝）伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校（UIC）的工程師開(kāi)發(fā)了一種設(shè)備，可以有效地將捕獲的二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙烯（一種塑料前體材料）。當(dāng)使用可再生能源運(yùn)行時(shí)，該技術(shù)可以使塑料生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)凈負(fù)排放。

盡管世界對(duì)塑料的依賴程度很高，但這種多功能材料對(duì)環(huán)境造成了可怕的損害，首先就是生產(chǎn)過(guò)程中排放的大量二氧化碳。多年來(lái)，科學(xué)家們一直在試驗(yàn)解決這一問(wèn)題的方法，即利用石墨烯量子點(diǎn)或食硫菌等新技術(shù)，將捕獲的二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙烯等有用的材料。

在上述最新研究中，UIC團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)電池，可以使轉(zhuǎn)換更有效。據(jù)悉，腔室的一半充滿了水基溶液，而另一半則含有氣態(tài)二氧化碳。它們被一個(gè)三維銅網(wǎng)隔開(kāi)，電流通過(guò)銅網(wǎng)。研究成果已于近期發(fā)表在了《電池報(bào)告物理科學(xué)》（Cell Reports Physical Science）雜志上。

研究人員解釋說(shuō)，這個(gè)過(guò)程會(huì)將帶電的氫原子從水分子中吸引到另一個(gè)腔室，然后它們?cè)谀抢锱c二氧化碳中帶電的碳原子結(jié)合，形成C2H4-乙烯。該團(tuán)隊(duì)說(shuō)，幾乎100%的二氧化碳都會(huì)被轉(zhuǎn)化為乙烯，這比其他方法效率高得多，而且該過(guò)程的副產(chǎn)品只有氧氣和其他碳基燃料。

眾所周知，通常情況下，乙烯生產(chǎn)是一個(gè)能源密集型過(guò)程，每生產(chǎn)一噸乙烯就會(huì)釋放1.5噸二氧化碳。但該團(tuán)隊(duì)表示，如果使用可再生能源來(lái)運(yùn)行新系統(tǒng)，它可能導(dǎo)致塑料生產(chǎn)消耗的二氧化碳比排放的更多。

這項(xiàng)研究的首席研究員Meenesh Singh說(shuō)，“這是一個(gè)凈負(fù)系統(tǒng)，每生產(chǎn)1噸乙烯還可以用掉6噸二氧化碳，如果采用舊的工藝，這些二氧化碳就會(huì)被釋放到大氣中。”

此外，在能源效率方面，該過(guò)程還將約10%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為碳產(chǎn)品，約4%轉(zhuǎn)化為乙烯。這聽(tīng)起來(lái)可能不多，但該團(tuán)隊(duì)表示，10%的效率比目前最先進(jìn)的技術(shù)高五倍，而4%則與自然光合作用差不多。

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