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二氧化碳也能成帮手

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二氧化碳也能成帮手

发布日期:2018-03-22 作者: 点击:

众所周知,二氧化碳是引发温室效应的主因,会造成全球接近地表的平均大气温度提高及海平面上升,是个不受欢迎的家伙。然而,万事有弊也有利,倘若我们能科学利用,就可以把二氧化碳从“凶手”变为帮手。而在现实生活中,这样的例子其实已不鲜见。

比如,在物理上的应用。二氧化碳在物理上的应用,是指在使用过程中二氧化碳不会和其他物质反应,还是保持在分子的状态。最典型的例子,就是大家日常饮用的可乐、汽水中的气泡,其原理是在加压状态下,把二氧化碳溶入水中,然后封瓶。一旦打开瓶盖,由于压力的降低,二氧化碳就会迅速冲出来,形成许多上升的小气泡。目前,饮料和啤酒行业是食品级二氧化碳最大的消费市场。

而把二氧化碳冷却到零下78摄氏度以下,就会形成干冰,也就是固体的二氧化碳。干冰会从固态直接升华成气态,这个过程也是从外部吸收热量的过程。干冰拥有优异的冰冻能力,1公斤的干冰相当于2公斤的冰块,在农畜产品的防腐保鲜上,使用相当普遍。另外,我们经常在电视节目中看到的白烟效果,主要也是用干冰来实现的。

在物理应用上,二氧化碳还可以当做气雾剂喷洒药物,用在环保型灭火剂上。其优势在于,灭火后残留物不会污损器具设备,而且具有电绝缘性,通常用在通讯机器室、电脑房、冷冻仓库等场所。

二氧化碳超临界萃取技术,是近年来普遍用在低温下萃取天然物或热敏性物质的一项优良技术。据悉,德国已经成功利用超临界二氧化碳萃取咖啡因、植物香精等。中国一些公司也已经开始开发超临界二氧化碳洗净衣物的技术,用来替代化学干洗剂。目前,有一项革命性的超临界二氧化碳染色技术正在研发之中,它可以用来取代现有的高温热水染色技术,如果能开发成功,将不再产生大量污染环境的废水,有望改变染整业高污染产业的形象。

还有,就是在化学上的应用。二氧化碳在化学上的应用,就是把二氧化碳和其他化合物反应制造出另外一种材料或化学品中间原料。因为牵涉到化学反应,二氧化碳在产品中就不复存在了。

生产尿素是最传统的二氧化碳资源化利用,它的主要用途是提供土壤氮肥,是一种重要的肥料。尿素是由二氧化碳与氨在高压环境下,利用触媒反应而得来的。尿素是一种氮肥,也可以作为树脂的原料。例如,和甲醛进行缩合反应生成接醛树脂,是木材加工中胶合板和人造板的胶黏剂。它与双氧水反应会形成过氧尿素,在医疗上是一种高效安全且方便的消毒剂。

食品级二氧化碳

二氧化碳主要来自于燃烧,如果能把二氧化碳经过化学或生物的手段转化成为能源,无疑是人类的一大福音。但目前的难题在于,二氧化碳很稳定,反应性很差,因此需要提供能源使二氧化碳活化,如此一来,就可能发生制造过程中产生的二氧化碳比所消耗掉的二氧化碳还要多的现象。

由于二氧化碳是碳氢化合物经过氧化燃烧得到的产物,蕴藏在碳氢化合物中的能量,在燃烧后都已经释放出来了,所以,把二氧化碳制成能源产品,从能量平衡上来说是不具经济效益的。不过,如果能结合烟道气中的热能回收,直接利用高温下的二氧化碳,并结合由再生能源的应用或废弃物的再利用所提供的廉价氢气,使二氧化碳经由氢化反应生成各种碳氢化合物,则是一个可行的做法—这,也正是目前各国科学家致力突破的课题。

众所周知,二氧化碳是引发温室效应的主因,会造成全球接近地表的平均大气温度提高及海平面上升,是个不受欢迎的家伙。然而,万事有弊也有利,倘若我们能科学利用,就可以把二氧化碳从“凶手”变为帮手。而在现实生活中,这样的例子其实已不鲜见。

比如,在物理上的应用。二氧化碳在物理上的应用,是指在使用过程中二氧化碳不会和其他物质反应,还是保持在分子的状态。最典型的例子,就是大家日常饮用的可乐、汽水中的气泡,其原理是在加压状态下,把二氧化碳溶入水中,然后封瓶。一旦打开瓶盖,由于压力的降低,二氧化碳就会迅速冲出来,形成许多上升的小气泡。目前,饮料和啤酒行业是食品级二氧化碳最大的消费市场。

而把二氧化碳冷却到零下78摄氏度以下,就会形成干冰,也就是固体的二氧化碳。干冰会从固态直接升华成气态,这个过程也是从外部吸收热量的过程。干冰拥有优异的冰冻能力,1公斤的干冰相当于2公斤的冰块,在农畜产品的防腐保鲜上,使用相当普遍。另外,我们经常在电视节目中看到的白烟效果,主要也是用干冰来实现的。

在物理应用上,二氧化碳还可以当做气雾剂喷洒药物,用在环保型灭火剂上。其优势在于,灭火后残留物不会污损器具设备,而且具有电绝缘性,通常用在通讯机器室、电脑房、冷冻仓库等场所。

二氧化碳超临界萃取技术,是近年来普遍用在低温下萃取天然物或热敏性物质的一项优良技术。据悉,德国已经成功利用超临界二氧化碳萃取咖啡因、植物香精等。中国一些公司也已经开始开发超临界二氧化碳洗净衣物的技术,用来替代化学干洗剂。目前,有一项革命性的超临界二氧化碳染色技术正在研发之中,它可以用来取代现有的高温热水染色技术,如果能开发成功,将不再产生大量污染环境的废水,有望改变染整业高污染产业的形象。

还有,就是在化学上的应用。二氧化碳在化学上的应用,就是把二氧化碳和其他化合物反应制造出另外一种材料或化学品中间原料。因为牵涉到化学反应,二氧化碳在产品中就不复存在了。

生产尿素是最传统的二氧化碳资源化利用,它的主要用途是提供土壤氮肥,是一种重要的肥料。尿素是由二氧化碳与氨在高压环境下,利用触媒反应而得来的。尿素是一种氮肥,也可以作为树脂的原料。例如,和甲醛进行缩合反应生成接醛树脂,是木材加工中胶合板和人造板的胶黏剂。它与双氧水反应会形成过氧尿素,在医疗上是一种高效安全且方便的消毒剂。


二氧化碳主要来自于燃烧,如果能把二氧化碳经过化学或生物的手段转化成为能源,无疑是人类的一大福音。但目前的难题在于,二氧化碳很稳定,反应性很差,因此需要提供能源使二氧化碳活化,如此一来,就可能发生制造过程中产生的二氧化碳比所消耗掉的二氧化碳还要多的现象。

由于二氧化碳是碳氢化合物经过氧化燃烧得到的产物,蕴藏在碳氢化合物中的能量,在燃烧后都已经释放出来了,所以,把二氧化碳制成能源产品,从能量平衡上来说是不具经济效益的。不过,如果能结合烟道气中的热能回收,直接利用高温下的二氧化碳,并结合由再生能源的应用或废弃物的再利用所提供的廉价氢气,使二氧化碳经由氢化反应生成各种碳氢化合物,则是一个可行的做法—这,也正是目前各国科学家致力突破的课题。


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