将大气温室气体转化为有工业价值材料的新战略

植物捕获CO的能力无与伦比₂这种好处是暂时的，因为剩下的作物主要通过分解将碳释放回大气中。

研究人员提出了一种更持久、甚至更有用的命运，即将植物转化为一种被称为碳化硅(SiC)的有价值的工业材料——提供了一种策略，将大气中的温室气体转化为一种有经济和工业价值的材料。

发表在杂志上的一项新研究中RSC的进步2021年4月27日，索尔克研究所的科学家将烟草和玉米壳转化为SiC，并比以往任何时候都更加详细地量化了这一过程。这些发现对于Salk's Harnessing Plants Initiative的成员等研究人员来说至关重要，他们可以评估和量化碳封存策略，以CO的形式缓解气候变化₂水平继续上升到前所未有的水平。

“这项研究非常仔细地说明了如何制造这种有价值的物质，以及从大气中提取了多少碳原子。根据这个数字，你可以开始推断植物在减少温室气体排放的同时，还能转化工业副产品CO₂，通过光合作用等自然系统将其转化欧洲杯足球竞彩为有价值的材料。”共同通讯作者、索尔克大学教授约瑟夫·诺埃尔说。

碳化硅，也称为碳化硅，是一种用于陶瓷、砂纸、半导体和LED的超硬材料。索尔克研究小组使用了之前报道的一种方法，通过计算每一步的碳数，分三个阶段将植物材料转化为碳化硅：首先，研究人员从种子中种植烟草，选择烟草的生长季节较短。然后他们将收获的植物冷冻并磨成粉末，然后用几种化学物质处理，包括含硅化合物。在第三个也是最后一个阶段，粉状植物被石化（变成石质物质）以制备碳化硅，这一过程需要将材料加热到1600摄氏度。

“值得一提的是，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物中分离出来。”索尔克研究所研究员、第一作者苏珊娜·托马斯说。

通过对植物粉末的元素分析，作者测量出从种子到实验室种植的植物的碳隔离量增加了5万倍，证明了植物降低大气碳的效率。在加热到高温进行石化时，植物材料会以各种分解产物的形式失去一些碳，但最终保留了植物捕获的碳的14%左右。

研究人员计算出，制造1.8克SiC的过程需要大约177千瓦/小时的能量，其中大部分(70%)用于石化步骤的熔炉。作者指出，目前碳化硅的制造工艺具有相当的能源成本。因此，尽管生产所需的能源意味着从工厂生产sic的过程不是碳中和的，但该团队建议，可再生能源公司创造的新技术可以降低能源成本。

“这是朝着以对环境负责的方式制造碳化硅迈出的一步，”共同通讯作者、索尔克访问科学家詹姆斯·拉克莱尔说。

接下来，该团队希望在更广泛的植物上探索这一过程，特别是马尾草或竹子等天然含有大量硅的植物。

资料来源：http://www.salk.edu/