二氧化碳可以这样用（下）

苏更林

二氧化碳作为重要的碳源材料，做好其化学固定和利用具有重要的意义，不仅可以缓解碳排放压力，而且还可以变废为宝，有助于实现可持续发展。作为一种资源丰富、廉价无毒的化合物，二氧化碳是化学合成最理想的原材料之一。

8.合成“液态阳光”

“液态阳光”是绿色甲醇的代名词。不是所有的甲醇都叫“液态阳光”。传统的甲醇生产采用的是合成气（一氧化碳和氢气）等原料技术路线。在碳排放居高不下的形势下，基于二氧化碳与氢气合成绿色甲醇的设想逐步付诸实施。其中，二氧化碳来源于规模化的二氧化碳捕获和存储，氢气的获取也要符合绿色标准，即碳足迹为零。

2020年初，全球首套千吨级规模化液态太阳燃料合成示范项目落户兰州。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢和二氧化碳加氢合成甲醇三个基本单元构成。绿色甲醇具有存储和运输方便的优势，不失为太阳能等零碳能源的良好载体。利用二氧化碳和“绿氢”合成绿色甲醇，就等于把不易储存的太阳能给储存了起来。“绿氢”本身就是一种很好的清洁能源，只是储存和运输比较困难。现在有了绿色甲醇，“绿氢”储运也就不再是问题了。

9.变身绿色燃料

除了作为合成甲醇燃料的原料，二氧化碳可不可以直接作为燃料来使用呢？利用微藻这个小生物施加的“魔法”，二氧化碳完全可以变成一种绿色燃料。

微藻是世界上生长最快的生物，其家族成员包括绿藻、小球藻、螺旋藻等。微藻能够有效地利用太阳能把水、二氧化碳和无机盐类物质转化为有机物质。地球上的光合作用大约有90%是由藻类完成的，海洋藻类每生产1吨生物质，大约可以吸收2吨二氧化碳，并放出1.5吨氧气。因此，利用微藻吸碳不仅是实现碳中和的载体之一，而且还是解决人类食物和能源问题的重要途径。

利用微藻生产生物柴油，从原理上讲非常简单，即在一定的环境条件下，通过藻类的光合作用将水体（废水、海水等）中的营养物质和空气中的二氧化碳转化为油脂储存在细胞内，采收后通过一定的提取措施可以得到生物柴油、微藻色素、微藻蛋白等产品。

微藻的油脂含量比较高，可达细胞干重的30%～70%，相比油菜、大豆、油棕树等油料植物，其光合作用效率高、含油量高、生长周期短。在一年的生长期内，1公顷玉米能产生物质燃油172升，1公顷大豆能产生物质燃油446升，1公顷油菜籽能产生物质燃油1190升，1公顷微藻能产生物质燃油95000升。

10.造就农业传奇

尿素是人类和许多动物代谢的产物，曾长期被认为是只能在生物体内产生的有机物。人工合成尿素（化学名称碳酰二胺）开创了有机合成的先河。

1922年，世界上第一座以氨和二氧化碳为原料的尿素生产装置在德国建成投产。此后，基于氨和二氧化碳合成尿素的生产工艺不断创新和进步，从而推动了尿素工业的发展。用现代的眼光来审视尿素产品，其不失为一个把二氧化碳引入产品结构的典范，其环境意义是十分深远的。生产尿素所需的二氧化碳， 要求纯度不小于98.5%（干基体积）。在理论上生产一吨尿素需要氨567千克，二氧化碳733千克。在实际生产中，每生产一吨尿素需要氨580千克，二氧化碳770千克。

尿素在农业上通常用作基肥和追肥，有时也可用作种肥，适用于所有作物和土壤。在工业领域，尿素还可用作三聚氰胺、脲醛树脂、水合肼、四环素、苯巴比妥、咖啡因等多种产品的生产原料。

11.破解塑料难题

利用废弃的二氧化碳资源来生产二氧化碳共聚物，不仅可以解决二氧化碳的排放问题，还可以解决塑料的污染问题。更重要的是，二氧化碳共聚物还是一种环境友好材料和基本化工原料。

2004年，中国科学院长春应用化学研究所率先建成了世界首条年产千吨级的二氧化碳共聚物生产线，开发出了低成本、高性能的系列二氧化碳共聚物产品。二氧化碳共聚物是一种无毒、阻气、透明的全降解塑料，在外觀上与聚乙烯塑料极为相似，可在土壤中短时间内降解，并可直接被植物吸收利用。二氧化碳基聚合物是以烃和二氧化碳为原料共聚而成的，其中二氧化碳含量高达31%～50%。

有报告称，用二氧化碳和环氧丙烷（或环氧乙烷）作为原料也可制取二氧化碳共聚物，可广泛应用于复合阻隔材料、购物袋、发泡材料、一次性用品、农用薄膜等。

除此之外，二氧化碳还可以合成水杨酸、无机碳酸盐、有机碳酸酯以及乙烯、丙烯等。用二氧化碳作为起始原料，不仅可以将其转化为基础化学品或有机燃料，而且还可以直接进入产品结构或固定为高分子材料。随着碳中和的推进，二氧化碳的资源化利用将会成为一个极其重要的研究领域。