神奇！基于木材的塑料替代品竟是“二氧化碳海绵”

佛罗里达州那些关注全球废弃物堆积情况的科学家们正在研究一种新型材料，以在广泛的应用中替代塑料。在此过程中，他们创造了一种“二氧化碳海绵”——一种基于木材的聚合物，能够按需捕获和释放二氧化碳，且无需极端的压力与温度条件。这种可重复使用的材料可以为垃圾填埋场爆满和不受控制的碳排放提供解决方案，而碳排放正在致使全球气候变化难以逆转并导致地球上层大气萎缩。

在周一发布的一则公告中，佛罗里达农工大学和佛罗里达州立大学的化学工程师们分享说，他们的材料主要由木质素组成，木质素是一种生物聚合物，给木材和其他植物纤维赋予结构和弹性。该团队（其成员通过 FAMU-FSU 工程学院进行合作）今年早些时候合作创造了一种 替代 石油基塑料的材料，石油基塑料尽管生物降解时间长，但经常用于使用寿命短的产品。

他们的木质素基材料——正式称为生物质基聚合物——不仅由可再生资源构建而成；它还能够无限次循环使用，因为它可以通过解聚作用降解，然后再次用于制造相同的材料。若不进行回收，木质素的分解速度比塑料快，不过比其他有机材料慢些。

在过去的数月中，该团队发现他们的材料能够以另一种方式助力地球：捕获二氧化碳。最近发表于《先进材料》的一篇论文表明，在室温及环境压力下，把生物质基聚合物置于碱性条件中，科学家们可以有效地让这种材料吸收二氧化碳。当置于高浓度二氧化碳源中时，每克材料捕获 47 毫克碳；在日常条件下，每克材料捕获 26 毫克碳。要释放碳，只需将材料加热至 60 摄氏度，也就是 140 华氏度。

“这就像一块二氧化碳海绵，”佛罗里达州立大学（FSU）化学与生物医学工程教授钟 Hoyong（音译）在该校的声明中说道。“看到这种材料的可能性令人着迷。”

钟教授和他的同事们希望他们的材料最终能为不可再生的制造物质提供一种多用途的替代品，这些物质需要数百年才能分解，而且不具备任何碳封存能力。按照制造商的需求，这种基于生物质的聚合物可用于制造可回收的、设计使用寿命较短的产品——如包装和一次性餐具——或者用于制造吸收大气中碳的中期产品。

目前，看起来钟团队的材料并不适用于较大的承重结构，不过赖斯大学去年推出的另一种 木质材料 可能会弥补这一空缺。