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。
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。
那是否有替代方案呢?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。
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。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。
美国科学家发明了一种新技术,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,可用于生产塑料和药物等产品。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速度慢、耗能大、效率低,因此我们必须另寻出路,寻求更好的解决之道。
雅安日报记者吴丹整理
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