據(jù)外媒報(bào)道，從燃料到泡沫墊再到高性能碳纖維，科學(xué)家們?cè)诓东@有害二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品上正在不斷進(jìn)步。羅格斯大學(xué)的研究人員就在這一領(lǐng)域取得了令人振奮的突破，他們找到了一種新的人工光合作用法。其能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成塑料和其他材料的原料，并且效果更高、成本更低。
自然植物只需要從太陽(yáng)中獲取少量的能量就能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成燃料，就其自身而言則是能維持自身所需的碳水化合物和脂肪，這種能力激發(fā)了無(wú)數(shù)以清潔能源為導(dǎo)向的研究。在人造設(shè)備中再現(xiàn)光合作用一直被視為某種圣杯，實(shí)際上大家也已經(jīng)看到了許多有前途的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它們利用光合作用產(chǎn)生了能為人類所用的燃料如甲醇、甲烷和氫氣。
但在這些技術(shù)真正商用之前還有很長(zhǎng)一段路要走，因?yàn)樗鼈兊男屎统杀九c啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的催化劑材料息息相關(guān)。羅格斯大學(xué)的研究人員表示，他們?cè)谶@方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，他們發(fā)現(xiàn)了一組非常豐富(換言之成本低)的催化劑材料，它們能將自然光合作用的低能耗要求跟需要經(jīng)受住惡劣化學(xué)反應(yīng)條件的耐久性結(jié)合起來(lái)。
據(jù)了解，這支研究團(tuán)隊(duì)使用的五種新型催化劑都是由廉潔而產(chǎn)量豐富的鎳和磷制成，而且還能通過配方的調(diào)整制出不同長(zhǎng)度、效率超過99%的碳原子鏈。這些原子可以以分子或長(zhǎng)聚合物鏈的形式存在，后者則還可以作為塑料的基石，它將可能能夠取代目前在這一過程用到的石油。
“我們的突破可能會(huì)在化學(xué)和制藥工業(yè)中將二氧化碳轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的產(chǎn)品和原材料，”首席作者Charles Dismukes說道。
研究人員指出，很難將成本與目前利用石油生產(chǎn)塑料的方法進(jìn)行直接比較，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)都是高度保密的。他們只能得出關(guān)于效率的結(jié)果，然而這都用“過電位”衡量的。
研究論文聯(lián)合作者Anders Laursen介紹稱，低過電位意味著高效能，傳統(tǒng)電催化劑需要0.7V的過電位，而這個(gè)過程卻可以減少70倍的損失。能量損失本質(zhì)上就是反應(yīng)過程中必須要使用的額外電能，因此更少的能量使用意味著電力使用的減少進(jìn)而是每公斤產(chǎn)品成本的減少。
現(xiàn)在，這個(gè)擁有該專利的團(tuán)隊(duì)正在努力將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。
相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Energy & Environmental Science》上。
原標(biāo)題：科學(xué)家在人工光合作用上取得突破：或能實(shí)現(xiàn)更低成本塑料制造工藝
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