伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）的工程师开发了一种设备，可以有效地将捕获的二氧化碳转化为乙烯（一种塑料前体材料）。当使用可再生能源运行时，该技术可以使塑料生产实现净负排放。

尽管世界对塑料的依赖程度很高，但这种多功能材料对环境造成了可怕的损害，首先就是生产过程中排放的大量二氧化碳。多年来，科学家们一直在试验解决这一问题的方法，即利用石墨烯量子点或食硫菌等新技术，将捕获的二氧化碳转化为乙烯等有用的材料。

在上述最新研究中，UIC团队设计了一种电化学电池，可以使转换更有效。据悉，腔室的一半充满了水基溶液，而另一半则含有气态二氧化碳。它们被一个三维铜网隔开，电流通过铜网。研究成果已于近期发表在了《电池报告物理科学》（Cell Reports Physical Science）杂志上。

研究人员解释说，这个过程会将带电的氢原子从水分子中吸引到另一个腔室，然后它们在那里与二氧化碳中带电的碳原子结合，形成C2H4-乙烯。该团队说，几乎100%的二氧化碳都会被转化为乙烯，这比其他方法效率高得多，而且该过程的副产品只有氧气和其他碳基燃料。

众所周知，通常情况下，乙烯生产是一个能源密集型过程，每生产一吨乙烯就会释放1.5吨二氧化碳。但该团队表示，如果使用可再生能源来运行新系统，它可能导致塑料生产消耗的二氧化碳比排放的更多。

这项研究的首席研究员Meenesh Singh说，“这是一个净负系统，每生产1吨乙烯还可以用掉6吨二氧化碳，如果采用旧的工艺，这些二氧化碳就会被释放到大气中。”

此外，在能源效率方面，该过程还将约10%的太阳能转化为碳产品，约4%转化为乙烯。这听起来可能不多，但该团队表示，10%的效率比目前最先进的技术高五倍，而4%则与自然光合作用差不多。

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