有朝一日,我们或许可以用二氧化碳生产塑料


有朝一日,我们或许可以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, 也难怪塑料近年来的口碑一直不佳 。
但塑料的重要性也是毋庸置疑的 。 塑料的发明使20世纪的生活发生了革命性的变化 。 它结实耐久、用途多样、清洁卫生, 这样的材料在自然界中几乎不存在 。 如果没有塑料, 我们永远也造不出唱片、胶带、电影胶片等等, 自然也就无法录制音乐、拍摄电影, 也无法发展现代医学 。 汽车零部件、轻型飞机材料、卫星和太空飞船等也都依赖于塑料, 环球旅行和太空探索方才成为可能, 更不用提计算机、手机和各式各样的网络技术了 。 看看周围吧, 假如没有塑料, 我们的生活将举步维艰 。
尽管塑料如此重要, 但塑料的废弃处理一直是个棘手的问题 。 不仅如此, 塑料的来源也很令人头疼 。 塑料是用化石燃料制成的, 人类每年消耗的石油和天然气约有40%都用在了生产塑料聚合物上 。 听上去可能不多, 但仍然涉及到化石燃料开采和气候变化的问题 。
生物塑料——真有听上去那么好吗?
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 。
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, 包括用玉米和可回收聚酯等等, 结果发现, 生物塑料的表现并不尽如人意 。
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水和化肥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 。
用二氧化碳制造塑料
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 。
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 。
用气体制作床垫
德国一家公司正在生产一种名叫Cardyon的特殊床垫, 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 。

推荐阅读