二氧化碳可以這樣用（下）

蘇更林

二氧化碳作為重要的碳源材料，做好其化學固定和利用具有重要的意義，不僅可以緩解碳排放壓力，而且還可以變廢為寶，有助于實現可持續發展。作為一種資源豐富、廉價無毒的化合物，二氧化碳是化學合成最理想的原材料之一。

8.合成“液態陽光”

“液態陽光”是綠色甲醇的代名詞。不是所有的甲醇都叫“液態陽光”。傳統的甲醇生產采用的是合成氣（一氧化碳和氫氣）等原料技術路線。在碳排放居高不下的形勢下，基于二氧化碳與氫氣合成綠色甲醇的設想逐步付諸實施。其中，二氧化碳來源于規模化的二氧化碳捕獲和存儲，氫氣的獲取也要符合綠色標準，即碳足跡為零。

2020年初，全球首套千噸級規模化液態太陽燃料合成示范項目落戶蘭州。該項目由太陽能光伏發電、電解水制氫和二氧化碳加氫合成甲醇三個基本單元構成。綠色甲醇具有存儲和運輸方便的優勢，不失為太陽能等零碳能源的良好載體。利用二氧化碳和“綠氫”合成綠色甲醇，就等于把不易儲存的太陽能給儲存了起來。“綠氫”本身就是一種很好的清潔能源，只是儲存和運輸比較困難。現在有了綠色甲醇，“綠氫”儲運也就不再是問題了。

9.變身綠色燃料

除了作為合成甲醇燃料的原料，二氧化碳可不可以直接作為燃料來使用呢？利用微藻這個小生物施加的“魔法”，二氧化碳完全可以變成一種綠色燃料。

微藻是世界上生長最快的生物，其家族成員包括綠藻、小球藻、螺旋藻等。微藻能夠有效地利用太陽能把水、二氧化碳和無機鹽類物質轉化為有機物質。地球上的光合作用大約有90%是由藻類完成的，海洋藻類每生產1噸生物質，大約可以吸收2噸二氧化碳，并放出1.5噸氧氣。因此，利用微藻吸碳不僅是實現碳中和的載體之一，而且還是解決人類食物和能源問題的重要途徑。

利用微藻生產生物柴油，從原理上講非常簡單，即在一定的環境條件下，通過藻類的光合作用將水體（廢水、海水等）中的營養物質和空氣中的二氧化碳轉化為油脂儲存在細胞內，采收后通過一定的提取措施可以得到生物柴油、微藻色素、微藻蛋白等產品。

微藻的油脂含量比較高，可達細胞干重的30%～70%，相比油菜、大豆、油棕樹等油料植物，其光合作用效率高、含油量高、生長周期短。在一年的生長期內，1公頃玉米能產生物質燃油172升，1公頃大豆能產生物質燃油446升，1公頃油菜籽能產生物質燃油1190升，1公頃微藻能產生物質燃油95000升。

10.造就農業傳奇

尿素是人類和許多動物代謝的產物，曾長期被認為是只能在生物體內產生的有機物。人工合成尿素（化學名稱碳酰二胺）開創了有機合成的先河。

1922年，世界上第一座以氨和二氧化碳為原料的尿素生產裝置在德國建成投產。此后，基于氨和二氧化碳合成尿素的生產工藝不斷創新和進步，從而推動了尿素工業的發展。用現代的眼光來審視尿素產品，其不失為一個把二氧化碳引入產品結構的典范，其環境意義是十分深遠的。生產尿素所需的二氧化碳， 要求純度不小于98.5%（干基體積）。在理論上生產一噸尿素需要氨567千克，二氧化碳733千克。在實際生產中，每生產一噸尿素需要氨580千克，二氧化碳770千克。

尿素在農業上通常用作基肥和追肥，有時也可用作種肥，適用于所有作物和土壤。在工業領域，尿素還可用作三聚氰胺、脲醛樹脂、水合肼、四環素、苯巴比妥、咖啡因等多種產品的生產原料。

11.破解塑料難題

利用廢棄的二氧化碳資源來生產二氧化碳共聚物，不僅可以解決二氧化碳的排放問題，還可以解決塑料的污染問題。更重要的是，二氧化碳共聚物還是一種環境友好材料和基本化工原料。

2004年，中國科學院長春應用化學研究所率先建成了世界首條年產千噸級的二氧化碳共聚物生產線，開發出了低成本、高性能的系列二氧化碳共聚物產品。二氧化碳共聚物是一種無毒、阻氣、透明的全降解塑料，在外觀上與聚乙烯塑料極為相似，可在土壤中短時間內降解，并可直接被植物吸收利用。二氧化碳基聚合物是以烴和二氧化碳為原料共聚而成的，其中二氧化碳含量高達31%～50%。

有報告稱，用二氧化碳和環氧丙烷（或環氧乙烷）作為原料也可制取二氧化碳共聚物，可廣泛應用于復合阻隔材料、購物袋、發泡材料、一次性用品、農用薄膜等。

除此之外，二氧化碳還可以合成水楊酸、無機碳酸鹽、有機碳酸酯以及乙烯、丙烯等。用二氧化碳作為起始原料，不僅可以將其轉化為基礎化學品或有機燃料，而且還可以直接進入產品結構或固定為高分子材料。隨著碳中和的推進，二氧化碳的資源化利用將會成為一個極其重要的研究領域。