神奇！基於木材的塑料替代品竟是“二氧化碳海綿”

佛羅里達州那些關注全球廢棄物堆積情況的科學家們正在研究一種新型材料，以在廣泛的應用中替代塑料。在此過程中，他們創造了一種“二氧化碳海綿”——一種基於木材的聚合物，能夠按需捕獲和釋放二氧化碳，且無需極端的壓力與溫度條件。這種可重複使用的材料可以爲垃圾填埋場爆滿和不受控制的碳排放提供解決方案，而碳排放正在致使全球氣候變化難以逆轉並導致地球上層大氣萎縮。

在週一發佈的一則公告中，佛羅里達農工大學和佛羅里達州立大學的化學工程師們分享說，他們的材料主要由木質素組成，木質素是一種生物聚合物，給木材和其他植物纖維賦予結構和彈性。該團隊（其成員通過 FAMU-FSU 工程學院進行合作）今年早些時候合作創造了一種 替代 石油基塑料的材料，石油基塑料儘管生物降解時間長，但經常用於使用壽命短的產品。

他們的木質素基材料——正式稱爲生物質基聚合物——不僅由可再生資源構建而成；它還能夠無限次循環使用，因爲它可以通過解聚作用降解，然後再次用於製造相同的材料。若不進行回收，木質素的分解速度比塑料快，不過比其他有機材料慢些。

在過去的數月中，該團隊發現他們的材料能夠以另一種方式助力地球：捕獲二氧化碳。最近發表於《先進材料》的一篇論文表明，在室溫及環境壓力下，把生物質基聚合物置於鹼性條件中，科學家們可以有效地讓這種材料吸收二氧化碳。當置於高濃度二氧化碳源中時，每克材料捕獲 47 毫克碳；在日常條件下，每克材料捕獲 26 毫克碳。要釋放碳，只需將材料加熱至 60 攝氏度，也就是 140 華氏度。

“這就像一塊二氧化碳海綿，”佛羅里達州立大學（FSU）化學與生物醫學工程教授鍾 Hoyong（音譯）在該校的聲明中說道。“看到這種材料的可能性令人着迷。”

鍾教授和他的同事們希望他們的材料最終能爲不可再生的製造物質提供一種多用途的替代品，這些物質需要數百年才能分解，而且不具備任何碳封存能力。按照製造商的需求，這種基於生物質的聚合物可用於製造可回收的、設計使用壽命較短的產品——如包裝和一次性餐具——或者用於製造吸收大氣中碳的中期產品。

目前，看起來鍾團隊的材料並不適用於較大的承重結構，不過賴斯大學去年推出的另一種 木質材料 可能會彌補這一空缺。