当前热讯:塑料生产迎来“净负时代”!新系统可将CO2转化为塑料前体材料

2022-09-13 15:32:00


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(原标题:塑料生产迎来“净负时代”!新系统可将CO2转化为塑料前体材料)

财联社上海9月13日(编辑 黄君芝)伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的工程师开发了一种设备,可以有效地将捕获的二氧化碳转化为乙烯(一种塑料前体材料)。当使用可再生能源运行时,该技术可以使塑料生产实现净负排放。

尽管世界对塑料的依赖程度很高,但这种多功能材料对环境造成了可怕的损害,首先就是生产过程中排放的大量二氧化碳。多年来,科学家们一直在试验解决这一问题的方法,即利用石墨烯量子点或食硫菌等新技术,将捕获的二氧化碳转化为乙烯等有用的材料。

在上述最新研究中,UIC团队设计了一种电化学电池,可以使转换更有效。据悉,腔室的一半充满了水基溶液,而另一半则含有气态二氧化碳。它们被一个三维铜网隔开,电流通过铜网。研究成果已于近期发表在了《电池报告物理科学》(Cell Reports Physical Science)杂志上。

研究人员解释说,这个过程会将带电的氢原子从水分子中吸引到另一个腔室,然后它们在那里与二氧化碳中带电的碳原子结合,形成C2H4-乙烯。该团队说,几乎100%的二氧化碳都会被转化为乙烯,这比其他方法效率高得多,而且该过程的副产品只有氧气和其他碳基燃料。

众所周知,通常情况下,乙烯生产是一个能源密集型过程,每生产一吨乙烯就会释放1.5吨二氧化碳。但该团队表示,如果使用可再生能源来运行新系统,它可能导致塑料生产消耗的二氧化碳比排放的更多。

这项研究的首席研究员Meenesh Singh说,“这是一个净负系统,每生产1吨乙烯还可以用掉6吨二氧化碳,如果采用旧的工艺,这些二氧化碳就会被释放到大气中。”

此外,在能源效率方面,该过程还将约10%的太阳能转化为碳产品,约4%转化为乙烯。这听起来可能不多,但该团队表示,10%的效率比目前最先进的技术高五倍,而4%则与自然光合作用差不多。

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