美研究稱二氧化碳和農(nóng)作物殘留物可轉(zhuǎn)化為塑料
2016年3月21日 來源：防爆云平臺(tái)--防爆產(chǎn)業(yè)鏈一站式O2O服務(wù)平臺(tái) 防爆電氣、防爆電機(jī)、防爆通訊、防爆空調(diào) 瀏覽 2788 次 評(píng)論 0 次
美國斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組創(chuàng)制一種方法，可以把二氧化碳以及農(nóng)作物殘留物等植物材料轉(zhuǎn)化為塑料。
斯坦福大學(xué)化學(xué)系助理教授馬修·卡南說，這一項(xiàng)目“旨在以二氧化碳取代石油化工產(chǎn)品，作為制造塑料的原料。如果棄用(石油等)不可再生能源，塑料工業(yè)可以大大減少‘碳足跡’”。
據(jù)專家介紹，現(xiàn)有眾多塑料制品，包括紡織品、電子產(chǎn)品、飲料容器和個(gè)人護(hù)理用品的包裝，均以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為材料，全球每年消耗量約5000萬噸。這種材料的原料是對苯二甲酸和乙二醇，兩者都是石油和天然氣的衍生物。
卡南解釋說，以化石燃料為來源，再加上生產(chǎn)過程需消耗能源，每生產(chǎn)1噸聚對苯二甲酸乙二酯，會(huì)釋放超過4噸二氧化碳，增加地球大氣中的溫室氣體含量。
在新一期英國《自然》雜志登載的一篇論文中，卡南及其同事介紹說，研究小組的著力點(diǎn)是一定程度上可替代聚對苯二甲酸乙二酯的聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF)，后者以一種名為2，5－呋喃二甲酸(FDCA)的化合物和乙二醇為原料。而2，5－呋喃二甲酸與對苯二甲酸不同，前者可以是生物材料的衍生物。
迄今，塑料工業(yè)之所以沒有推廣聚呋喃二甲酸乙二酯，原因是需要找到低成本大規(guī)模生產(chǎn)2，5－呋喃二甲酸的方法。一種現(xiàn)有方法是把玉米糖漿所含果糖轉(zhuǎn)化為2，5－呋喃甲酸，但這意味著占用更多土地種植玉米，并且消耗能源、化肥和水資源，終會(huì)與食品生產(chǎn)形成競爭。
在卡南看來，“利用生物材料，譬如雜草和農(nóng)作物收獲以后的殘留物，是更好的選擇。”研究小組選擇的實(shí)驗(yàn)材料是糠醛，主要來源是玉米芯等農(nóng)作物的殘留物。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員混合碳酸鹽、二氧化碳和由糠醛衍生獲得的糠酸，將它們加熱至200攝氏度，呈現(xiàn)熔鹽狀態(tài)，如此持續(xù)5小時(shí)后，熔鹽混合物總量的89%會(huì)轉(zhuǎn)化為2，5－呋喃二甲酸。
卡南說，一旦獲得2，5－呋喃二甲酸，再把它與乙二醇一起轉(zhuǎn)化為聚呋喃二甲酸乙二酯，是其他研究人員先前成功驗(yàn)證的過程。盡管這一新方法有待工業(yè)化驗(yàn)證，其促使溫室氣體減排的數(shù)量有待測算，但卡南設(shè)想，塑料工業(yè)有望據(jù)此轉(zhuǎn)向大量生產(chǎn)聚呋喃二甲酸乙二酯，生產(chǎn)過程所需的二氧化碳可以取自火力發(fā)電廠排放的廢氣。
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