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温室效应，全球变暖，会造成恶劣的气候变化，这已经是一个老生常谈的问题。自工业革命以来，石油作为人类目前应用最为广泛的资源，其重要性不言而喻。 不仅如此，石油向来也是许多工业用品制造中所需的原材料，比如塑料尼龙等。因此人类最担心的就是地球上的石油资源被开采殆尽，出现新的能源危机。  更重要的是，伴随着石油的大量使用而排放出的温室气体——二氧化碳，也为地球的环境造成了难以弥补的破坏。据说近年来席卷北半球的寒潮、高温、暴雪、台风等极端天气，都与全球变暖脱不了干系。 而根据当前的统计数据显示，在2021年，大气中平均二氧化碳（CO2）浓度达到了百万分之414，比工业革命之前高出50％。可想而知，遏制碳排放早已是一个迫在眉睫的问题。  目前，世界各国都在努力于本世纪中叶实现碳中和，同时期待新技术的出现，来缓解全球变暖的趋势。恰巧，斯坦福大学的化学工程师实现了突破，现已将研究发表于《美国国家科学院院刊》上。 据该团队介绍，他们一直在努力将二氧化碳转化为其他有用的化学品，例如丙烷、丁烷或其他由碳和氢长链组成的碳氢化合物燃料，基本上可以说就是在制造汽油。  但问题在于烃链越长，生产就越困难。并且碳与碳的结合需要热量和巨大的压力，这又使得该过程成本高昂。好在功夫不负有心人，研究人员花费了七年的时间，发现和完善了一种新催化剂，可以增加化学反应中长链碳氢化合物的产量。  上图：二氧化碳（黑色和红色）和氢分子（蓝色）在钌基催化剂的帮助下发生反应。 新催化剂由元素钌（一种属于铂族的稀有过渡金属）组成，涂有一层薄薄的塑料。数据显示，在相同数量的二氧化碳、氢气、催化剂、压力、热量和时间的情况下，该催化剂产生的丁烷，是标准催化剂在最大压力下可以产生的最长碳氢化合物的 1000 倍。 1000 倍啊，这是一个很恐怖的数字！而且据研究人员表示，其实验室的反应器想要生产更多用于汽油的长链碳氢化合物，只需要更大的压力即可！他们也确实正在建造一个拥有更高压力的反应器。  同时，为了更有效率地执行这一过程，他们又设想了一个“碳中和循环”，其中，二氧化碳被收集、转化为燃料再次燃烧，由此产生的二氧化碳重新开始循环。 当然，在将二氧化碳变成汽油这一领域，中国也未曾示弱。2017年，中科院大连化物所研究团队，通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了二氧化碳直接加氢制取高辛烷值汽油。而且转化效率很高，在当时被同行誉为“二氧化碳催化转化领域的突破性进展”。  而且在实际工业生产条件下，中国设计的催化剂，能有效避免反应中出现甲烷和一氧化碳等小分子化合物，使得主产物液态烃能占到78%，生产出的汽油的苯、烯烃和芳香烃的组成也能满足国五标准。重点是如果实现规模性生产，其转化效率还会进一步提高，且能够在高效产能下，稳定运转1000小时以上。  此外，中国科学家不仅实现了二氧化碳变汽油，也实现了二氧化碳变塑料。据了解，中科院长春应化所自1997年起，就已经开始布局二氧化碳基生物降解材料的应用基础研究，而且早已实现了工业化量产。 每年生产的数万吨塑料可被用于生产塑料袋、快递包装、农用地膜等。而且相比于传统塑料，中科院长春应化所研制的这种二氧化碳基塑料，可以实现生物降解，具有更好的环保性能。  所以说，其实中国早就掌握了将二氧化碳变成汽油的相关技术，并且还能够用二氧化碳合成淀粉，且淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的 8.5 倍。该技术有望解决人类的粮食安全问题，让更多的人能够吃得饱饭，甚至为奔向宇宙星河奠定基础。 由此可见，这项技术可比合成汽油的难度更高，就连美国都非常羡慕。但既然中国早已掌握了将二氧化碳变成石油的技术，却为何没有大规模普及呢？  其实原因非常简单，那就是成本比较昂贵，至少比起从石油中直接提取，还是要花费更高的代价，所以并不划算。但想来随着这种技术的进一步发展，还是能为解决温室效应提供新思路的。一旦大规模的推广，完全有可能让地球的变暖暂停，挽救危在旦夕的地球环境。 同时，该技术还可以让人们不再为风力发电、太阳能发电的不稳定性而烦恼。因为我们可把这些电力用于“碳转油”的生产上，成功将电能转化为化学能储存起来。毕竟现在全世界5年的电池产能，也只够东京用3天，因此该技术的应用前景不可低估。顺便一说，这是不是就意味着石油不全是由有机物生成的？ |
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