如何将二氧化碳转化为能源

如何将二氧化碳转化为作为资源

现在地球上气温越来越高，是因为二氧化碳增多造成的。空气中含有约0.03%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……。

如何降低二氧化碳在大气中含量是当今刻不容缓要解决的问题和很热门的课题，将二氧化碳转化为能源物资继续利用就能很好的解决这个问题。大家都知道其实二氧化碳是地球不可缺少的一种气体我们现在要解决的是如何将多余的二氧化碳转化为能源。

一、二氧化碳作为植物肥料

大家都知道二氧化碳是植物光合作用的必须的条件，二氧化碳有助于植物的生长目前开发的气体肥料主要是二氧化碳，因为二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料。在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强，主要方程式12H2O + 6CO2 + 光→ C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2↑+ 6H2O 所以我们可以通过种植绿色植物将二氧化碳一部分转化为有机物（光合作用>呼吸作用）促进植物的生长，然后将植株用来食用，或发酵成甲烷变成燃料。虽然这个方法减缓二氧化碳的效率很低，但也不失为一个途径来解决。

二、聚二氧化碳

聚二氧化碳一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型（催化剂）作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物，可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链，容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解，但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性。以二氧化碳合成的高分子材料具有生物可降解的特性，属于环境友好材料，是目前高分子技术领域

重要的发展方向之一。该项目以工业废气二氧化碳的资源化利用、合成生物降解的二氧化碳共聚物为目标，重点突破制约其规模化生产的高效专用催化剂、聚合和后处理工艺、聚合物改性和应用等关键技术，建立万吨级以上规模的示范生产线，并研究开发新型催化剂及相应的连续化生产工艺技术。

三、将二氧化碳转化为干冰

干冰是固态的二氧化碳，在常温和压强为6079.8千帕压力下，把二氧化碳冷凝成无色的液体，再在低压下迅速蒸发，便凝结成一块块压紧的冰雪状固体物质，其温度是零下78.5℃，这便是干冰。干冰蓄冷是水冰的1．5倍以上，吸收热量后升华成二氧化碳气体，无任何残留、无毒性、无异味，有灭菌作用。它受热后不经液化，而直接升华。干冰是二氧化碳的固态，由于干冰的温度非常低，温度为零下78.5℃，因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。

四、利用二氧化碳来中和盐碱地

碱地是盐碱地的类型之一，它主要分布在我国北方干旱和半干旱地区。一直以来，碱地极大地影响着我国的农业生产和生态环境。无雨水之时，碱土土地严重板结，一道道深深的裂痕纵横延伸，愣是把这一方土地变成了“龟田”。二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸显酸性能中和土壤中的碱性。

五、利用二氧化碳保鲜

自然降氧、气调保鲜是国际广泛采用的较现代化的方法。二氧化碳气调保鲜是注入高浓度二氧化碳降低氧含量，以抑制果蔬生物呼吸，制止病菌发生。国外已大量用二氧化碳防虫保鲜。在保鲜这方面二氧化碳应用潜力较大。

六、利用二氧化碳来驱油

把二氧化碳注入油层中可以提高原油采收率。由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，黏度下降，还可以降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比，二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采收率提高显著等优点。据国际能源机构评估认为，全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿～6000亿桶

七、“碳捕捉与储存（CCS）”技术

以应对气候变化。CCS技术是指通过碳捕捉技术，将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来，再通过碳储存手段，将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。目前，CCS技术尚未成熟，仍处于研发阶段。

英国能源和气候变化大臣埃德·米利班德在会议开幕式上说，气候变化是全球各国共同面对的严峻问题，而CCS技术对减少二氧化碳排放具有重要意义。这次会议如果能在碳封存方面达成共识，将有助于年底在哥本哈根举行的联合国气候变化大会上达成有关减排的国际协议。

八、利用二氧化碳做化肥

作为碳氧资源同时使用。利用二氧化碳和氨合成尿素是二氧化碳规模固定和利用的最成功典范，而且，以尿素为基础合成碳酸二甲酯等化学品也是化学利用二氧化碳的重要途径。

九、利用二氧化碳培养海藻

培养海藻，藻类不需要特殊的生长环境、产量高且能够吸收空气中的二氧化碳、有利于环境保护等特性。海藻生物能源在高油价时代尤其具有可行性。目前，美国肯塔基州列克星敦的肯塔基州大学应用能源研究中心的生物能源小组主要致力于研究如何利用煤炭燃料工厂排放的二氧化碳和热量培植海藻，并探索将海藻转化为液态油的路径

十、临界二氧化碳作为溶剂

当二氧化碳的温度超过31℃、压力超过7.38MPa时，即进入超临界二氧化碳状态。超临界二氧化碳可以很好地溶解一般的有机化合物，再加入适当的表面活性剂，可以提高许多化合物在超临界二氧化碳中的溶解性。目前以超临界二氧化碳代替有机溶剂在一些领域应用已获成功，目前超临界二氧化碳已成功地用于喷漆生产过程，该过程采用对环境友好的超临界二氧化碳来代替传统喷漆过程中的快挥发溶剂，而保留仅为原溶剂总量五分之一到三分之一的慢挥发溶剂，以获得良好的喷漆质量。在某些情况下，由于使用超临界二氧化碳具有非常好的喷雾

质量，有些慢挥发溶剂也可以不再使用。此外，在二氧化碳溶液中的新型反应性液体聚合物喷漆系统也已开发成功，从而可以实现挥发性有机溶剂“零排放”的喷漆过程。

十一、金属治炼业中的应用

在冶炼金属，特别是优质钢、不锈钢、有色金属，CO2是质量稳定剂。

此外，二氧化碳在很多领域都有被用到，如陶瓷塘瓷业，CO2是固定剂。生物制药，离不开CO2。饮料啤酒业，CO2是消食开胃的添加。做酵母母粉，CO2是促效剂。消防事业，CO2是灭火剂······还有很多用途有待我们去发现