DC娱乐网

1种材料、3大用途:澳科学家的新发现,让碳中和不再是口号

一说起气候变化,CO₂常常是第一个被说到的,减排、限排、零排放人类花了很多年,费尽心思想要把它从大气层弄出去,可我们好像

一说起气候变化,CO₂常常是第一个被说到的,减排、限排、零排放人类花了很多年,费尽心思想要把它从大气层弄出去,可我们好像忽略了一个更根本的事,要是CO₂本身不是敌人,而只是一种还没被充分利用的资源,最近,澳大利亚科学家有了一项新发现,正让越来越多的人重新思考这个事,他们研发出一种新型光催化材料,只需要阳光和水,就能把CO₂转化成CO一种能用来制造燃料、塑料还有药品的关键化工原料。

实际上,利用CO₂这件事,植物已经做了好几亿年。一片树叶吸收阳光、捕捉空气中的CO₂,再加上水,就能够合成供给自身的有机物,这个过程我们叫做光合作用,课本里学过,可是没多少人发现它本质上就是一个废气变原料的天然系统。澳大利亚科学家的想法,就是从这里得到启发的既然植物可以用光能推动碳转化,那人类为什么就不能研发出一种材料,模仿这个过程,把CO₂转换成工业领域真正能运用的东西。新型光催化材料的原理,和一片树叶没什么本质不同,就是效率更高、用途更清楚罢了。

过去几十年,碳捕集技术不是没有进展,可是大多数方案有一个共同的要命问题,成本太高、能耗太大,捕碳的过程本身就在消耗很多能源,就像拆东墙补西墙一样,而这次澳大利亚团队研发的新式光催化材料,它核心的突破点在于驱动能源来自阳光。材料在有光的时候被激活,和水发生反应,把CO₂里的碳氧键弄断,重新组合成一氧化碳(CO),整个过程不要高温高压,不依靠化石能源,从原理上就躲开了传统方案最大的难题,这也就是说,从实验室走向工业化的路,头一回变得实实在在有了希望。

CO₂转化而成的CO,乍一听只是换了个化学式,但它的工业价值可大不一样,首先,CO是合成气的核心成分,能直接用来生产清洁燃料,用这来替代部分对石油的依赖,接着,CO是制造塑料、合成纤维这类高分子材料的重要原料,全球每年的需求量挺可观的,再者,在制药领域,CO参与好几种有机合成反应,是生产特定药物分子必不可少的中间体,换个简单点的说法就是,这项技术捕获的不只是碳,而是把一个环境负担直接变成了三个产业链的上游入口。

当然,每一项实验室突破走向现实,都要经历一道质疑关,规模化生产时,材料稳不稳定,光催化效率能不能支撑工业级产量,成本能不能压至可与传统工艺竞争之水平。这些问题均为真实存在之挑战。但值得留意的是,该项研究之突破正在于材料本身的稳定性与反应选择性CO之转化率及纯度均达较高水准,此在同类研究中并不常见。更为关键的是,驱动能源是阳光,原材料是水与废气,此二者几乎零成本,随着材料制备工艺渐趋成熟,成本曲线向下之空间颇为可观。

碳中和这事情,很多人觉得跟自己没什么关系。那是国家政策、企业责任还有科学家的事情。可澳大利亚的这项研究提醒我们,改变往往从一回认知的重新构建就开启。当我们不只是把CO₂看成要消灭的敌人,而是开始琢磨它还能干什么的时候,整个解决问题的思路就彻底不一样。一块材料、一束阳光、一瓶水,能办到的事情比我们想象的多老多,未来的燃料、你手里的塑料瓶还有药店里的那粒药片儿,没准儿都会有一部分来自当下大气里的CO₂。