科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)新的生產(chǎn)塑料的方法，那就是用CO2和秸稈或是雜草等不能食用的植物來生產(chǎn)塑料，他們說這種新的技術(shù)可以讓以石油為原料的塑料制品更加低碳。

     斯坦福大學(xué)化學(xué)系的助理教授馬修-卡南說：“我們的目標是用CO2來替代石油衍生品來生產(chǎn)塑料，如果你能不使用大量的不可再生能源，那么你就能顯著的降低塑料工業(yè)的碳足跡。”

     卡南和他的同事將他們的結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。

     一個不錯的選擇

     很多塑料都來自一個叫聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）高分子材料。PET是使用廣泛的原料，每年有5億噸的PET用于面料、電子、可回收的飲料瓶和個人護理產(chǎn)品。

     PET由來自石油的對苯二甲酸和來自天然氣的乙二醇組成。工業(yè)上生產(chǎn)PET會產(chǎn)生大量能讓全球變暖的CO2。

     卡南說：“要想制造PET，不僅需要化石原料，還需要能量，通常生產(chǎn)一噸的PET就產(chǎn)生超過4噸的CO2。”

     在材料性質(zhì)研究中，他和他的合作者將精力投入PET的代替品聚呋喃二甲酸（PEF）上，PEF由乙二醇和稱為2-5呋喃二羧酸（FDCA）的化合物組成。

     成千上萬噸的塑料在海洋中漂流

     卡南說：“PEF替代PET十分有希望，因為FDCA來自生物體而非石油。在作為密閉氧氣的罐子方面，PEF同樣優(yōu)于PET.”

     盡管PEF有很多優(yōu)點，塑料工業(yè)仍未找到一個低成本的方法來大規(guī)模地生產(chǎn)它，這個瓶頸問題迫使人們致力于尋找經(jīng)濟可行的方法來支持FDCA的生產(chǎn)。

     一種方法就是將提取自玉米糖漿的果糖轉(zhuǎn)化成FDCA。荷蘭Avantium公司和可口可樂還有其他公司已經(jīng)開發(fā)了這項技術(shù)，但問題是，種植玉米仍然需要大量的土地、能源、肥料和水。

     卡南說：“用果糖是個問題，因為果糖的生產(chǎn)不僅需要大量的碳足跡，而且還可能會和食物的生產(chǎn)相競爭，更好的辦法是用不能吃的植物，如用草皮或者秸稈?！?/P>

     戲劇性的結(jié)果

     這個團隊用糖醛做實驗，代替從玉米中的糖來生產(chǎn)FDCA。糖醛是來自于秸稈的化合物，而且能是用幾十年，每年有40萬噸用于樹脂、溶劑和其他產(chǎn)品的生產(chǎn)。

     卡南說：“使用CO2和糖醛生產(chǎn)FDCA需要激烈的化學(xué)反應(yīng)，這個反應(yīng)需要大量的能量和金錢，而這個問題就足以擊敗我們的夢想?！?/P>

     如何將生物燃料轉(zhuǎn)化為廉價的塑料

     他們用溫和的化合物來解決這個問題：碳酸鹽，性質(zhì)研究的主要研究者--研究生安妮蒂塔班納吉，用CO2和糠酸（糠醛的衍生物）來合成碳酸鹽，加熱混合物至約290華氏度（200攝氏度），以此來形成一種熔融的鹽。

     卡南說：“結(jié)果十分戲劇，5小時后，有89%的熔融的鹽轉(zhuǎn)變成FDCA,下一步就十分簡單了，其他研究者早就找出了將FDCA變成PEF塑料的方法了?！?/P>

     “這只是第一步”

     卡南說：“這個方法有顯著減少溫室氣體排放的潛力?！币驗镻EF所需要的CO2可以從化石燃料發(fā)電廠和其他工業(yè)中得到。

     PEF的原料同樣可以循環(huán)，通過焚化可以將CO2轉(zhuǎn)到大氣中。這樣CO2就可以被草地、雜草、和其他植物吸收，然后生產(chǎn)更多的PEF。

     卡南說：“我們相信我們的化學(xué)可以開啟PEF的大門，這只是第一步，接下來我們需要做大量的工作看看它能否形成一定的規(guī)模和量化碳足跡?！?/P>

     卡南和他的同事開始了新的化學(xué)研究，以應(yīng)用于生產(chǎn)可再生燃料和來自于氫氣和二氧化碳的其它化合物：“這是我們現(xiàn)在研發(fā)的最令人興奮的新應(yīng)用。”