二氧化碳或?qū)⒊蔀楣I(yè)原料

  不過，二氧化碳真的只會帶來麻煩嗎？不要忘了碳酸飲料、泡沫滅火器和“降溫神器”干冰，更不要忘了植物生長過程中至關(guān)重要的光合作用。植物在陽光的照射 下，利用光合色素，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物——前者提供了生物界賴以生存的基礎(chǔ)，后者則直接為植物生長提供了能量源和“建材”。

  碳是化學(xué)工業(yè)的重要元素，大量化工產(chǎn)品的主要成分是碳。那么，可否像植物一樣，將二氧化碳作為“碳源”，生產(chǎn)出塑化“建材”？1969年，一位日本科學(xué)家 第一次提出將二氧化碳作為“夢想原料”的設(shè)想——將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸蓟酆衔?，用以生產(chǎn)塑料。之所以稱之為“夢想原料”，不僅因?yàn)槎趸嫉土某? 本和充沛的儲量，還因?yàn)檫@可以大大減少塑料工業(yè)中對石油等化石原料的依賴，從而擴(kuò)大基礎(chǔ)化工業(yè)的原材料范圍，開辟新的可持續(xù)發(fā)展途徑。

  但是，處在燃燒鏈條最后環(huán)節(jié)的二氧化碳，其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，一般條件下很難分解。加上自身含能很少，必須在高性能催化劑的推動下，才能實(shí)現(xiàn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化。40多年來，尋找合適的催化劑一直是難點(diǎn)。

  不久前，德國高級聚合物和高性能塑料生產(chǎn)商科思創(chuàng)公司宣布，成功找出“超級催化劑”，可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為供工業(yè)生產(chǎn)用的碳源，全世界第一家使用二氧化碳生 產(chǎn)泡沫塑料的工廠也在德國多馬根正式投產(chǎn)?？扑紕?chuàng)首席執(zhí)行官帕特里克·托馬斯表示，在生產(chǎn)過程中，二氧化碳所占原料比例高達(dá)20%。這項(xiàng)新技術(shù)可使二氧化 碳與生產(chǎn)傳統(tǒng)泡沫塑料的原料發(fā)生聚合反應(yīng)，在改良產(chǎn)品性能的同時，將二氧化碳引入“工業(yè)原料圈”。

  塑料工業(yè)中，聚氨酯泡沫塑料由于具有一定彈性，被廣泛用作防震包裝材料、吸音材料和吸水材料等。聚氨酯的主要成分為多元醇和異氰酸酯。在“超級催化劑”的 作用下，二氧化碳可打開化學(xué)鍵成為二氧化碳基，“嵌入”多元醇，聚合為聚碳酸酯多元醇，最終與異氰酸酯生成聚醚碳酸酯型聚氨酯。以聚醚碳酸酯型聚氨酯為成 分的泡沫塑料，在力學(xué)性能、耐水解性、耐熱性、耐氧化性、耐磨性上，都比傳統(tǒng)的聚氨酯材料高出一籌。

  以往泡沫塑料的生產(chǎn)完全以石油為原料，有了這項(xiàng)新技術(shù)，二氧化碳可代替1/4的石油用量。加上催化劑在生產(chǎn)過程中不會消減，生產(chǎn)設(shè)備也是一次投入長期使 用，二氧化碳可從諸如火力發(fā)電廠等上游企業(yè)廉價獲得。從長遠(yuǎn)來看，將二氧化碳作為工業(yè)原料，不僅比傳統(tǒng)技術(shù)更環(huán)保，還具有不可小覷的商業(yè)競爭力。科思創(chuàng)計 劃每年生產(chǎn)5000噸聚醚碳酸酯型聚氨酯泡沫塑料。下一步，他們正嘗試將技術(shù)擴(kuò)大到整個塑料工業(yè)，順著這一發(fā)展方向，塑料工業(yè)未來有望完全擺脫對石油的依 賴。