用金或銀做觸媒,可以把二氧化碳轉換成有用的一氧化碳 (CO),是已知的技術,有鑑於成本太高,美國德拉瓦 (Delaware) 大學的化學家們換一種觸媒:金屬鉍 (Bi),結果發現效果非好。鉍是一種存在自然界的金屬,價格僅是金價的兩千分之一,與玻璃碳 (Glassy Carbon) 合在一起做電極,可以達到 95% 的高效率。採用鉍雖然降低成本,但運轉仍需用大量電力,經濟效益不得不打折扣。
美國一家新興的公司叫 Liquid Light,日前宣布有重大突破,把二氧化碳轉換成二甘醇 (Ethylene Glycol),二甘醇是化學合成的常用原料,可用作溶解硝化纖維、樹脂、染料、油類及其它有機化合物的溶劑,也用作濕潤劑、冷凍劑、印刷油墨、黏合劑、液壓系統等多項用途。
轉換的觸媒是兩片少許分開的金屬電極,每片約一米見方(左圖、取自網路),但觸媒不是金屬本身,是塗抹在金屬電極上的草酸鹽 (C2O42-)。二氧化碳經過兩次電極的觸媒反應,轉換成二甘醇,而且沒有殘留有害產物,也因為不以金屬本身做觸媒,所耗電力不多。
這家公司並沒有透露進一步的技術細節,僅說製造二甘醇的成本很低,約為一般製造成本的五分之一,所需電力如果來自再生能源,成本自然就更低,要擴增功能只需把多個電極串連起來,不需額外設備,最有效的方式就是直接安裝在工廠排放廢氣的出口。這些潛在優勢,業界認為有商轉的機會,已有基金投入這家公司。
轉換二氧化碳成有用的材料,自然是重大挑戰,全球的科學家莫不研究各種方法與轉換的觸媒,不過以目前的發展與全球排放二氧化碳的速度來比,仍需要一段很長時間研發才能看到效果。
二氧化碳到底能轉換成什麼材料?太多了。可間接或直接的轉換成為:化學原料、油料、燃料、塗抹劑、潤滑劑、填充物、塑膠產物、建築材料、水泥,這僅是清單的一小部份。