2016年3月10日
一种创建塑料的新方法已经开发斯坦福科学家，使用二氧化碳（CO2）和不可食用的植物材料，例如农业废物和草。这种方法可以为现有的石油塑料瓶和其他物品提供低碳替代品。
马克·什瓦茨/普罗特能源研究所
3月9日的《自然》在线发表了斯坦福大学同事的结果。
我们的目标是用由CO制成的塑料代替石油衍生的产品2。如果您可以在不使用大量不可再生能源的情况下做到这一点，那么您可以大大降低塑料行业的碳足迹。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
聚合物聚乙烯二苯二甲酸酯（PET，也称为聚酯酯）用于生产许多塑料产品。宠物的全球生产以创建诸如：电子，织物，个人护理产品和可回收饮料容器约为5000万吨。PET是通过使用源自天然气和精制石油的乙二醇和苯二甲酸制成的。宠物生产涉及大量CO2，这是一种温室气体，是全球变暖的原因。
化石燃料原料的使用，结合生产宠物所需的能量，产生了超过四吨的CO2每吨生产的宠物。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
对于研究，Kanan和他的团队专注于聚乙烯Furandicarboxylate（PEF），这是PET的有前途的替代品。PEF由2-5-氟二羧酸（FDCA）和乙二醇制成。
PEF是宠物的吸引人替代品，因为FDCA可以从生物质而不是石油中采购。PEF在密封氧气时也优于宠物，这对于装瓶应用很有用。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
尽管具有理想的功能，但塑料行业尚未找到一种具有成本效益的方法来大规模生产PEF，但挑战是发现FDCA生产的商业且可持续的过程。
一种技术是将玉米糖浆可用的果糖转化为FDCA。荷兰公司Avantium一直在与可口可乐和其他公司合作开发这项技术。但是，生长的工业用作物需要大量土地，水，能源和肥料。
使用果糖是有问题的，因为果糖生产具有大量的碳足迹，最终您将与食品生产竞争。从不可食用的生物质中制作FDCA会更好，例如收获后留下的草或废料。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
斯坦福集团正在遵循另一条途径来制作FDCA。它一直在使用Furfural，这是农业废物的产物，并且已经广泛使用了数十年。呋喃的年生产约为40万吨，用于溶剂，树脂和其他产品。
但是使用CO2使FDCA制作的富含液化需要使用危险化学物质，这些化学物质本身就是代价高昂的能源。“这确实打败了我们试图做的事情的目的，”卡南说。
斯坦福队通过利用更良性的化合物碳酸盐来解决这个问题。该研究的主要作者Aanindeeta Banerjee和研究生将碳酸盐与呋喃酸混合，呋喃的衍生物和CO2。将混合物加热至约290°F（200°C）的温度，以形成熔融盐。
结果令人印象深刻。在5小时内将约89％的熔融盐混合物转化为FDCA。根据Kanan的说法，下一步是将FDCA转变为PEF塑料，这很简单，因为其他科学家已经解决了它。
卡南说，斯坦福大学的方法可以在很大程度上减少温室的排放。2生产PEF所需的可能来自工业场所和化石燃料发电厂的排放。
由PEF制成的产品可以重新转换为大气中2或通过焚化回收。这个合作2杂草，草和其他植物可以使用，所有这些都可以用来制造更多的PEF。
我们认为，我们的化学可以解锁尚未实现的PEF的承诺。这只是第一步。我们需要做很多工作，以查看它是否可行，并量化碳足迹。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
Kanan和他的团队已经开始适应新的化学过程，以生产CO的可再生燃料和其他化合物。2和氢。
这是我们现在正在研究的最激动人心的新应用程序。
斯坦福大学化学助理教授Matthew Kanan
自然研究的其他斯坦福大学合着者是研究生格雷厄姆·迪克（Graham Dick）和前博士后学者田田Yoshino（Tatsuhiko Yoshino），目前在日本的北海道大学。
该研究通过分子分析与设计中心，卡米尔和亨利·德雷福斯基金会和日本科学促进学会获得了斯坦福大学的支持。欧洲杯线上买球