将二氧化碳（CO2）直接转化成汽油、塑料等石油制品，这听起来似乎很不可思议，但中国的科学家们再一次做到了！

近日，中科院长春应化所的王献红团队对外表示，其实现了CO2基生物降解塑料的工业化生产。

这意味着，可以用CO2而非石油做原料规模化生产塑料了！

这是继2017年中国科学家在CO2直接变汽油技术上突破后，CO2利用技术的又一次突破。

众所周知，塑料的生产主要以石油作为原料。中科院此番技术突破，将会对石油行业产生何等影响呢？

二氧化碳是温室效应的主要“元凶”，但又是一种低成本碳资源，以其为原料可以合成二氧化碳基生物降解塑料，降解产物对环境无污染，而且生产成本较低。

自1997年起，中科院长春应化所就开始布局二氧化碳基生物降解材料的应用基础研究。

合成二氧化碳基生物降解材料原理上并不难，难点在于如何研发高活性催化剂合成出高分子量二氧化碳基塑料，并通过低成本改性让这种物质达到最优性质。

通过与多个企业开展技术合作，经过反复试验，团队于2014年完成了性能优良的高分子量二氧化碳基生物降解塑料工业化工艺设计。该成果得到了国家自然基金委杰出青年科学基金等支持，获得美国专利2件、日本专利1件、中国发明专利27件，形成了完善的自主知识产权。

目前，该二氧化碳基生物降解塑料已经实现量产，工业化生产能力达年产5万吨，可用于制备塑料袋、快递包装等。

根据统计，目前全球每年消耗掉的石油当中，约有5%被用于制造塑料，约合2.2亿吨石油，这一数字和中国的石油年产量相当。 

可以看出来，非石油制塑料产业的发展，对石油产业的潜在影响力是非常大的。

除了CO2变塑料，2017年中国科学家在CO2变汽油技术上，也取得了重大突破，引发广泛关注。

2017年5月2日，英国自然通讯杂志（NatureCommunications）上发布了一篇文章——《将CO2直接转化成汽油》。

该篇论文是由中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用创新特区孙剑、葛庆杰研究员团队发表。该篇文章被审稿人评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

据悉，该团队通过设计一种新型多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。而该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上，所以有良好的工业应用潜能。

CO2变汽油、变塑料技术的出现，对于石油行业未来影响究竟有多大呢？

尽管这些石油替代技术的发展，对石油业本身而言形成一定抑制，但从石油公司运营角度而言，却打开了新的发展渠道。

随着全球能源消费逐步转向低碳，石油公司转型成综合能源公司成为趋势，各路石油巨头都在争先布局新能源、新材料业务。

在中国国内，中石化、中石油等，都加速了在新产业领域的投资和布局。

例如在今年9月24日，中国石油下属的中油资产管理有限公司，就同油气行业气候倡议组织（OGCI）下设的气候投资基金（Climate Investments，CI）签署协议，成立了气候投资中国基金。

据介绍，该基金主要投资能够减少温室气体（GHG）排放的新技术和新方案，并推动这些技术的示范推广。

中石化方面，该公司在今年7月注资100亿元，成了中国石化资本公司。而这家新公司的业务，将重点投资新能源、新材料、节能环保以及上下游产业链的智能制造等战略新兴产业。

国际石油公司方面，目前壳牌石油、道达尔、挪威石油公司等，每年会投入不少资金用于CO2的捕集和存储项目。将CO2加工成可降解塑料封存，也不失为一种有潜力的选择。

从这些方面来，石油公司的未来战略，都有望和这些新科技产生很好的结合。 

（以上内容来自石油link 感谢作者辛勤付出）

理论上全球每年需要减少约420亿吨二氧化碳才能阻止气候继续恶化，除了直接减排，对已经产生的二氧化碳进行转化利用也一直是全球关注的热点。

中国科学家近期发表的一项把二氧化碳转化为汽油的新研究引起了广泛关注。中国科学院大连化学物理研究所葛庆杰、孙剑团队通过设计一种新型多功能复合催化剂，实现了高效率的二氧化碳加氢直接制取汽油。这一突破性研究于5月发表在《自然-通讯》杂志上。

之前已经有科学家试图用二氧化碳与氢分子试制汽油，但此前这一化学反应所得的烃类化合物中最多只有一半是汽油馏分烃，而此次研究设计的催化剂在接近工业生产的条件下将这一比例提高到78%。

用化学反应把二氧化碳直接回收为能源，这无异于是将自然界耗费亿万年的化石燃料生成过程在实验室里缩短到一瞬间。有这么好的事吗？

真的可以减碳吗？

从理论上看，该工艺以二氧化碳作为原料，产物是石油；石油燃烧，回到二氧化碳。过程本身是碳中和的，并不会直接减少全过程的二氧化碳排放。但是，相比开采化石能源，这一工艺生成的能源也不会造成更多二氧化碳从地下进入大气。

而这一技术可以转化的二氧化碳量级受制于二氧化碳的获得渠道。目前二氧化碳的捕集工艺还不能处理空气中低浓度二氧化碳。葛庆杰也表示，这一过程适合应用于大量集中排放二氧化碳的工业设施。

能源转换效率够高吗？

从热量投入角度来看，一般的二氧化碳活化需要吸收能量，国家发展和改革委员会能源研究所研究员姜克隽表示二氧化碳分子因为性质稳定，对其活化很难真正实现小的能源投入获得大的能源产出。

对此，葛庆杰解释说，二氧化碳加氢制汽油烃燃料是一放热过程，能耗相对较低。

但是，在化学反应开始之前，将原料气体加温加压到所需要的温度和压力，仍然是需要能量的，制氢本身更是大量耗能。姜克隽认为，如果投入工业化应用，考虑整个过程的能量输入，比如燃烧化石能源的电力供给，再加上能量在转化过程中的损耗，从能源效率来讲可能是不划算的。

经济上可行吗？

二氧化碳制汽油要实现工业化应用，最大的瓶颈还在其经济性差。

葛庆杰指出，虽然反应涉及到的催化剂、工艺和设备等都非常接近石油化工的目前配置，但是其原料氢气的成本及来源是限制该过程经济性及应用推广的一个关键因素。他认为这个工艺适合某些特定的应用场景，比如氢气廉价、二氧化碳富集的地方。

比如，对于海上作业的应用场景来说，目前海上工业设备大规模燃烧化石能源，排放出二氧化碳，溶解在海水里，造成海水酸化，严重威胁海洋生物及海洋环境。通过电解海水，生成氢气和氧气，氧气可以被运用到供给海下人员呼吸，而二氧化碳加氢可以生成液体燃料，为相关设备供给能源，形成更好的循环，同时还有利于海水的中性化，改善海洋环境。

一些工业界人士则对这一技术的应用不甚乐观。北京石油化工工程有限公司负责科研的工程技术人员告诉中外对话，这项在实验室理论条件下可行的技术，如果投入工业化生产，其生成的汽油成本是难以估算的，可能数倍于目前的汽油。

二氧化碳能变成乙醇吗？

据国外媒体报道，美国橡树岭国家实验室的科学家研制了一种嵌入钉状纳米碳的纳米铜颗粒的催化剂，这种催化剂能够在室温下直接把二氧化碳转化为乙醇。有趣的是，这是个偶然的意外发现。实验室最初是出于其他目的而展开研究的。

以往科学界以为把二氧化碳气体转化为乙醇的过程可能非常复杂，但这一研究结果发现并非如此。

研究团队可以仅仅利用一种催化剂，把二氧化碳通过一个简单的步骤转变为乙醇。他们也没有料想到整个过程会如此简单，他们本以为该过程将涉及几个步骤和多种催化剂。

研究团队把钉状碳颗粒嵌入到微小的纳米级铜颗粒中，随后它们被安置在硅胶表面。当二氧化碳暴露于这种催化剂时，就会发生燃烧，从而把气体转化为液体形式。

而且，这种催化剂尺寸微小，这意味着整个过程不会发生副反应，能够产生高纯度的乙醇。此外，整个转化过程可以在室温下进行。

这一发现可应用于大规模的电池生产中，燃烧乙醇产生的二氧化碳可以再次转化为乙醇燃料。