乙烯是世界上最受欢迎的工业化学品。消费者和工业界每年需求量达 1.5 亿吨，其中大部分用于无数塑料产品，从电子产品到纺织品。为了获得乙烯，能源公司通过裂解天然气中的碳氢化合物，这一过程需要大量的热量和能量，从而导致造成气候变化的排放。
科学家最近通过在电解槽（一种利用电力驱动化学反应的装置）内的铜催化剂表面结合二氧化碳气体、水和有机分子制成了乙烯。《自然》杂志去年 11 月在线描述了这一过程，该过程可能为将二氧化碳用作化学品和潜在燃料的原料指明了方向，有助于减少对化石燃料的依赖，并减少工业碳排放。
这一发现源于多伦多大学工程师 Ted Sargent 去年发表的一项研究，该研究描述了一个类似的过程，但使用了更多的电力，总体效率较低。因此，Sargent 表示，他找到了加州理工学院的研究人员，他们是“分子设计和合成方面的专家”。
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加州理工学院的化学家 Jonas Peters 和 Theodor Agapie 及其同事尝试将有机分子添加到铜催化剂中。Sargent 说，事实证明，芳基吡啶盐是正合适的分子：它在铜上形成一层不溶于水的薄膜，使二氧化碳定位，使其分子彼此最有效地反应，而不会减慢反应速度。结果是产生更多的乙烯，副产品（如甲烷和氢气）更少。
尽管如此，该工艺必须变得更加高效，才能实现商业规模化，并使用从燃煤或燃气发电厂等设施中洗涤或捕获的碳。可再生能源（如风能）已经实现的能源成本降低也可能有助于使其更具可行性。
“这是一项重大突破，”科罗拉多州戈尔登市国家可再生能源实验室高级研究顾问 Randy Cortright 说，他没有参与这项研究。他说，这一结果是“很多人都会关注的事情，他们将能够在此基础上继续发展”。