新发现！＂净负＂系统可将捕获的二氧化碳100%转换为乙烯
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美国伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）的研究人员发现了一种将工业废气中捕获的二氧化碳100%转化为乙烯的方法。乙烯是塑料制品的关键成分。当使用可再生能源时，这项技术可以实现塑料生产的净负排放。相关论文发表在最近的《细胞报告-物理科学》上。
十多年来，尽管研究人员一直在探索将二氧化碳转化为乙烯的可能性，但UIC团队首次实现了二氧化碳完全转化为碳氢化合物。他们的系统通过电解将捕获的二氧化碳气体转化为高纯度乙烯，其副产品是其他碳基燃料和氧气。
这个过程可以将6吨二氧化碳转化为1吨乙烯，并回收几乎所有捕获的二氧化碳。由于该系统是靠电力运行的，使用可再生能源可以使该过程产生负碳。新方法通过实际减少工业二氧化碳排放总量，超过了其他碳捕获和转化技术的净零碳目标。
以前将二氧化碳转化为乙烯的尝试依赖于在二氧化碳排放流中产生乙烯的反应器。一般来说，只有10%的二氧化碳排放会转化为乙烯。然后，乙烯必须在通常涉及化石燃料的能源密集型过程中从二氧化碳中分离出来。
在新方法中，电流通过一个“电池”，其中一半充满捕获的二氧化碳，另一半充满水基溶液。带电催化剂将水分子中的带电氢原子吸引到由膜分隔的电池的另一半，在那里它们与二氧化碳分子中的带电荷碳原子结合形成乙烯。
在全球化工生产过程中，乙烯的碳排放量仅次于氨和水泥，位居第三。乙烯不仅用于制造塑料制品，还用于生产防冻剂、医用消毒剂和其他化学品。
乙烯通常由蒸汽裂解工艺生产，需要大量热量。裂解生产每吨乙烯产生约1.5吨碳排放量。制造商平均每年生产1.6亿吨乙烯，导致全球二氧化碳排放量超过2.6亿吨。
除乙烯外，研究团队还通过电解法生产了其他富含碳的工业产品，并实现了极高的太阳能转换效率，将太阳能电池板中10%的能量直接转化为碳产品产量，远高于目前最先进的2%标准。对于新方法产生的所有乙烯，太阳能转换效率约为4%，与光合作用效率大致相同。
