化石燃料非再生能源,燃烧时会产生二氧化碳,加剧全球暖化现象并形成异常天候。对于人类社会而言,化石燃料不仅可提供能源和动力,同时也是制造塑胶的前驱物质,国际能源署(International Energy Agency)估计,制造塑胶产生的二氧化碳占全球碳排放量的1.4%。
加拿大多伦多大学的一项研究开发碳捕捉相关的技术,可以过滤和提取工业排放中的二氧化碳,并将之转化为乙烯等具有商业价值的产品。二氧化碳对于产业而言,其经济价值近乎于零,但是若能将之转换为具有经济价值的产品,将会诱发企业投资碳捕集技术。
乙烯是常见的工业化学原料,也是塑胶的前身。这技术同时“减碳”又“节能”-捕捉工业碳排放气体同时减少制造塑胶所用的化石燃料。本研究主要使用非直观的薄铜基催化剂(thin copper-based catalyst)和创新的实验策略,它们将催化剂沉积在由聚四氟乙烯(PTFE或Teflon)制成的多孔载体上,在另一侧用碳夹住催化剂。这种新的装置可以保护载体和催化剂不受碱性溶液降解的影响,催化剂可以使用的时间比以前长15倍。最后的成果是能在碱性介质中将二氧化碳转化为乙烯,此种催化剂转化的能源效率和选择性比以往还要高,意味着只需更少的能源就可完成转化。
目前将二氧化碳转化为乙烯的系统仅能在实验室规模上进行,团队的长期目标是将技术规模扩大到能够商业应用的规模,并帮助全世界对抗碳排放及降低可能带来的气候变迁影响,本研究于2018年5月18日刊登在Science期刊上。(558字;图1)