这个图显示了二氧化碳利用方法的时间表。
发电厂每年排放的数千公吨二氧化碳不需要进入大气。研究人员乐观地认为，在未来的10年里，我们将能够有效地捕获二氧化碳，并将其转化为用于原料、生物燃料、药物或可再生燃料的有用分子。3月29日，在《焦耳》杂志上，一组加拿大和美国科学家描述了他们对二氧化碳的设想以及我们如何制造二氧化碳。
“类似于植物吸收二氧化碳,阳光,和水使糖,我们感兴趣的是使用技术采取能源来自太阳或其他可再生能源将二氧化碳转化为小分子构建模块,然后可以升级商业用途使用传统化学的手段,”菲尔De Luna说,在材料科学博士学位候选人。“我们从大自然中汲取灵感，并更快、更高效地完成它。”
De Luna是该论文的第一作者，与博士后研究员Oleksandr Bushuyev一起，他们都是多伦多大学Edward Sargent实验室的成员。高级作者萨金特是电气与计算机工程学系的教授。
他们的分析发现了一系列可能的小分子，这些小分子具有经济意义，可以通过转化捕获的二氧化碳来制造。在能源储存方面，氢、甲烷和乙烷可以用于生物燃料。此外，乙烯和乙醇可以作为一系列消费品的组成部分，而co2衍生的甲酸可以被制药工业或作为燃料电池的燃料使用。
虽然目前能够捕获二氧化碳的技术还处于起步阶段，但新成立的公司正在开发商业用途的战略，研究人员设想，未来几十年将会带来重大改进，使二氧化碳捕获和转化成为现实。在5到10年内，电催化——通过电刺激化学反应——可能成为这一过程的一种方式。50年或更长时间，分子机器或纳米技术可以驱动转换。
“这仍然是未来的技术，”Bushuyev说，“但它在理论上是可行的和可行的，我们对它的规模和实施感到兴奋。如果我们继续这样做，我们就有时间在我们的发电厂排放二氧化碳，捕获和转化二氧化碳。
作者意识到碳捕获和转换的局限性。首先，有人批评它在经济上不可行，尤其是因为电力的成本导致了这些化学反应的发生，但随着时间的推移，可再生能源的普及将会降低。其次，很少有高碳足迹的工厂排放纯CO2，这是转化的必要条件，但能帮助解决这一问题的技术正在发展中。
“写这篇文章的动机是，我们想要清楚地了解这在经济上是否可行，是否值得花时间去投资，”De Luna说。“在未来的几十年里，这张纸图像是我们可以利用二氧化碳转化的途径。”
