“我们能够证明,在生产一种通常由化石燃料生产的有价值的绿色材料的同时,有多少碳可以从玉米壳等农业废弃物中分离出来。”苏珊娜•托马斯

加州索尔克研究所的一组研究人员展示了如何将大气中的碳转化为具有多种工业用途的材料。他们设法量化了一种创新的方法来永久储存植物捕获的CO2碳化硅(SiC)是一种超硬材料,用于半导体、发光二极管、陶瓷、汽车制造、天文镜甚至砂纸。

而植物捕捉二氧化碳的能力2从至关重要的空气,这已经被一个事实所平衡,即地球的自然碳循环没有吸收足够的多余的大气CO2从人类活动到应对全球气候变化。然而,这项发表在杂志上的研究RSC的进步(托马斯。et al。RSC睡觉。(2021):10.1039 / D1RA00954K,展示了一种更持久的方式来储存这些捕获的碳,将植物变成一种工业材料。

演示了一种将烟草和玉米壳转化为碳化硅的方法,然后对该过程进行了非常详细的量化。他们使用之前报道的一种方法将植物材料转化为碳化硅,也被称为碳化硅,该方法采用三步法,每一步计算碳含量。首先,生长季节短的烟草从种子开始生长,然后将收获的植物冷冻,然后磨成粉末,用含硅化合物等化学物质处理。在最后一步,这些粉末状工厂被石化以生产碳化硅,过程中需要将材料加热到1600℃0C。

对这些植物粉末的分析显示,从种子到实验室种植的植物的固碳量增加了5万倍,证明了这一过程在减少大气碳方面的效率。尽管在石化阶段加热到如此高的温度时,这种材料在分解时确实会失去一些碳,但它保留了约14%的植物捕获的碳。据计算,生产1.8 g SiC的过程需要177 kW/h的能量,大约70%的能量用于加热。

现有的碳化硅制造工艺具有类似的能源成本,因此所需的生产能源意味着工厂生产碳化硅的过程不是碳中和的,正在开发的新技术可以帮助降低能源成本。

该团队现在将进一步研究他们的过程,使用不同类型的植物,如马尾和竹子,因为它们天然含有大量的硅。正如第一作者苏珊娜·托马斯(Suzanne Thomas)所说,“我们能够证明,在生产一种通常由化石燃料生产的有价值的绿色材料的同时,有多少碳可以从玉米壳等农业废弃物中分离出来。”