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  如何处理二氧化碳?
  二氧化碳(CO2)是地球大气层中自然存在的一种气体,它的天然来源包括火山喷发、动植物及人类的呼吸。但随着人类活动的增加,排放到大气中的二氧化碳数量不断增加,导致全球变暖。例如,1970年至2004年期间,人类活动致使二氧化碳排放量比之前增加了80%,并且这个数量还在逐年增加,因此,迫切需要采取措施来降低二氧化碳排放量。
  化学来帮忙
  2008年,法国政府提出了“分母4”的目标,即到2050年法国的温室气体排放总量(包括二氧化碳)减少到1990年的四分之一。这种方式可以减缓气候变暖的速度,使平均气温上升的值控制在2℃。为了实现这一目标,人们需要改变生活习惯,特别是在出行方面,比如乘坐公共交通或者拼车出行。另外,化学家们也想出了很多其他解决办法!
  被封存在地下的二氧化碳
  一些工厂(如炼油厂和发电厂)在生产过程中需要向大气中排放大量的二氧化碳,为了避免空气污染,技术人员在这些工厂的烟囱口安装上二氧化碳捕集装置,用来吸收并压缩二氧化碳。在化学家的帮助下,相关项目正在进行中,法国、挪威和加拿大已经进行了一些测试,证明一个工厂所排放的80%以上的二氧化碳可以被埋在地下。但我们怎么能确保这些二氧化碳永远不会泄漏,比如几个世纪以后?再者,地下是否有足够的空间来储存这些不断产生的二氧化碳?这个想法的确很耗费能源!
  无咖啡因的咖啡
  一些科学家发现,把二氧化碳储存起来不是长久之计,他们找到了其他方法。比如,他们把二氧化碳作为合成其他分子的原料或用于为咖啡脱咖啡因,这样一来,二氧化碳被消耗掉,就无法“逃逸”到大气中了。
  尿素和水杨酸!
  每年,人们用氨和二氧化碳合成1.3亿多吨的尿素(尿液中天然存在的一种分子),为植物生长提供肥料。
  同样,每年有近20000吨的二氧化碳被用于合成水杨酸,这种分子有一个相当复杂的名字——邻羟基苯甲酸,用于治疗痤疮等皮肤问题。
  这两种方法都是常用的处理二氧化碳的方法,但是将二氧化碳转化为尿素或水杨酸必须在高温高压的条件下进行,非常耗费能源,所以,这并不是最佳的处理办法。
  聚合物与汽车
  目前,化学家们正在寻求新方法,其中之一是可以用二氧化碳生产一些聚合物(也被称为“塑料物质”),比如聚氨酯和聚碳酸酯。在汽车中,大灯的外壳是由聚碳酸酯(一种半透明塑料,在阳光下不会变黄)制成的,而座椅的泡沫是由聚氨酯制成的。
  尽管这些新方法对人和环境的危害较小,但是在完全取代传统方法之前仍需要改进。
  化学家循环利用他们的“垃圾”
  我们都在努力对“垃圾”进行分类和回收利用。在家里,我们准备好几个垃圾桶,分别放置不同类型的垃圾,甚至还有一个堆肥器,用来处理厨余垃圾。我们把电池和灯泡等有害垃圾放在专门的垃圾桶里,有时还把一些垃圾送到垃圾处理中心;在学校,我们也会给垃圾分类,比如废纸、废书、食品袋等等。可你知道吗?化学家们也在努力循环利用他们的“实验废品”。
  保护环境的药物
  布洛芬是大家都比较熟悉的药物,有止痛和消炎的功效。自20世纪60年代以来,布洛芬一直在工厂中使用六步法合成,人们通过这个方法生产了数千吨布洛芬。但是,这种方法生产出的成品只有40%是布洛芬,剩余的60%都是加工生产的废品。因此,为了提高生产效率,20世纪90年代,化学家们修改了他们的生产方法,并且使用了催化剂,只用三个步骤就能合成布洛芬。这种新方法不仅耗时短,而且效率高,产出的成品中77%为布洛芬,23%为另一种分子(乙醇酸,自然存在于醋中),这种分子可以很容易被油漆和黏合剂行业循环利用。这样一来,不但大大降低了生产成本,还为环境保护做出了贡献!
  双重回收
  甲酸酯是一种在工业生产上广泛使用的化学成分,常用于合成胶水、药品或作为油漆和清漆的溶剂。甲酸酯通常以石油为原料进行加工合成。这种方法涉及三个步骤,每个步骤都必须在高温高压下进行,是非常消耗能源的;此外,在合成过程中,也无法避免使用有毒和有污染的催化剂!
  幸运的是,在2012年,化学家们找到了另一种解决方案:可以利用从炼油厂回收的二氧化碳,以及另一种化学物质(生产硅的过程中排放的一种化学物质),两者通过一个步骤就能合成甲酸酯 。这种方法可以同时回收两种废料,此外,還可以节省时间(只有一个步骤,而以前是三个步骤)和能源,因为它不需要在高温高压环境下合成,更重要的是,合成过程中产生的污染和毒性较小。不得不说,这真是一个一举多得的好方法!
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