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有朝一日,我们或许可以用二氧化碳生产塑料

栏目:行业动态 · 发布日期:2019年10月10日 · 作者:中成泵业

塑料是用化石燃料制成的,人类每年有40%消耗的天然气和石油约都用在了生产塑料聚合物上。听上去可能不多,但仍然涉及到气候变化和化石燃料开采的问题。污泥螺杆泵

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,比如用用玉米制成的塑料瓶、土豆制成的一次性餐具、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,加工原材料、收割农作物等步骤排放的二氧化碳甚至比传统塑料还要多。

国外研究人员最近考察了用各类材料生产塑料瓶产生的环境影响,包括用可回收聚酯和玉米等等,结果发现,生物塑料的表现并不尽如人意。油泵

考虑到化肥费用、运输和收割成本,以生物材料制成的塑料效益是最差的,而表现最好的反而是用原油生产的塑料。研究人员表示,这并不是他们希望看到的结果。

生产生物塑料所耗费的化肥和水还会对河流和河口造成污染,导致水体富营养化,此外,如果人们不慎将生物垃圾扔进了可回收垃圾中,这些物质就会污染整个回收链,降低回收塑料的品质。

所以从目前来看,生物塑料的表现还是比较令人失望的。

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,与其用化石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。目前大多数二氧化碳都来自氢气生产,不过研究人员还在尝试捕捉工业废气中的二氧化碳。这种做法不仅能减少化石燃料的使用量,还会对气候变化产生影响,减少温室气体排放。转子泵

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。

有朝一日,我们也许可以用“空气”来生产塑料。有朝一日,我们也许可以用“空气”来生产塑料。液下泵

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涂料、泡沫塑料、弹性纤维和密封剂等产品。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。

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,让水和二氧化碳在通电状态下生成乙烯。

也许还要再过20年,用二氧化碳制得的乙烯生产的聚乙烯塑料才能达到商业化规模,但再过三四十年,我们就无法再用化石燃料生产乙烯了,因此我们别无选择、必须寻求其它方法。卫生泵

英国科学家发明了一种方法,可以让二氧化碳与木糖等糖类相结合、生成聚碳酸酯(可用于生产婴儿奶瓶等可回收容器)。目前的聚碳酸酯生产工艺中一般会用到光气(曾在一战中作为化学武器的剧毒气体)、以及一种名叫双酚A的化学物质。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,可用于生产药物和塑料等产品。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。

传统的塑料生产方法或许是当前常态,但并不理想。用化石燃料生产单分子物质既耗费能源、又污染环境,因为靠热能驱动化学反应耗能大、速度慢、效率低,因此我们必须另寻出路,寻求更好的解决之道。


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