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    文摘报 2019年10月15日 星期二

    《 文摘报 》( 2019年10月15日   07 版)

        用二氧化碳生产塑料

        据国外媒体报道,由于人类的过度使用,如今地表和海洋中已经堆积了约80亿吨塑料垃圾。塑料的废弃处理一直是个棘手的问题。

        那我们是否有替代方案呢?聚乳酸(PLA)等生物塑料如今是许多人重点关注的发展领域,比如用土豆制成的一次性餐具、用玉米制成的塑料瓶、用食物残渣制成的垃圾袋等等,虽然听上去像是个理想的解决方案,但事实远没有这么简单。首先,生物塑料并没有听上去那么容易降解,一般需要经过工业处理。不仅如此,生产生物塑料也需要耗费大量能量,收割农作物、加工原材料等步骤排放的二氧化碳甚至比传统塑料还要多。

        除了生物塑料之外,还有另一种替代方案:用二氧化碳制造塑料。科学家在该领域已经努力了十余年,如今终于看到了希望的曙光。

        科学家指出,与其用石化燃料作为塑料的原材料,我们不如反其道而行之,通过一些化学技巧,用废弃的二氧化碳来制造塑料,这将使整个石化行业发生革命性的变化。

        要想用二氧化碳生产塑料,关键在于催化剂的设计,比如包含铜等金属的化合物。科学家发现,有一种催化剂可以让二氧化碳和环氧化物发生反应、生成一类名叫“聚醚聚碳酸酯多元醇”的物质,而这类物质正是生产聚氨酯的基础,后者常用于制作床垫、靠垫和冰箱隔热材料。

        德国一家公司正在生产一种特殊床垫,其中有20%的材料由二氧化碳制成。考虑到目前全世界每年的聚氨酯产量超过1500万吨,假如将原材料换成二氧化碳,必然会产生巨大影响。

        英国公司Econic也在用二氧化碳生产聚氨酯,希望能在两年内推出泡沫塑料、涂料、密封剂和弹性纤维等产品。这些材料的品质不仅能与传统塑料相媲美,在某些方面甚至还优于传统塑料。如耐火性、耐刮性等等。

        据该公司估计,若30%的多元醇用二氧化碳制成,便可以减少9000万吨的二氧化碳排放,相当于多种了400万棵树、或者减少了200万辆汽车。此外,由于二氧化碳价格低廉(每吨价格约100美元,相比之下,标准原材料环氧丙烷的价格约为每吨2000美元),对于一家年产量50公吨的工厂而言,每年便可节省1000万美元。

        科学家甚至还有更大的“野心”:用二氧化碳生产乙烯。目前全世界生产的塑料约一半都是用乙烯制成的,因此乙烯是全球最重要的工业原材料之一。研究人员正在研制一种含有铜的催化剂,让二氧化碳和水在通电状态下生成乙烯。

        美国科学家也发明了一种新技术,利用含有镍和磷的电催化剂、使水和二氧化碳在电流作用下相结合,进而生成复杂的含碳分子,可用于生产塑料和药物等产品。研究人员表示,这一过程的本质相当于人工光合作用,并且可以比天然光合作用更高效。

        (新浪科技 10.10 叶子)

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