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研究人員發(fā)現(xiàn)了一種利用植物制造塑料的廉價方法。由此獲得的塑料可同可口可樂的植物環(huán)保瓶媲美。圖片來源：Coca-Cola

  塑料擁有巨大的碳排放量：生產(chǎn)這種以石油為基礎(chǔ)的材料每年至少帶來1億噸碳排放量。如今，一個來自美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的研究團(tuán)隊發(fā)明了一種利用糖和玉米芯制造塑料的廉價方法。如果這種塑料能以足夠低的成本被生產(chǎn)出來，那么或許有一天它將代替全球最常見的一種塑料——聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。食品包裝袋、汽水瓶，甚至聚酯棉料都含有PET。

  幾十年來，石油是幾乎所有塑料——從聚乙烯到丙烯——的原材料。不過，上世紀(jì)70年代的石油危機(jī)促使研究人員尋找利用植物而非石油生產(chǎn)塑料的替代方案。杜邦和其他化學(xué)公司已經(jīng)取得了進(jìn)展。但科學(xué)家一直在繼續(xù)尋找可替代PET的以生物為基本原料的方案，而最有前景的是聚乙烯高發(fā)泡體（PEF）。研究人員利用可再生能源，成功研制出PEF的其中一種主要成分——呋喃二甲酸（FDCA）。不過，這種方法的成本很高。

  為此，來自威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的工程師Jim Dumesic及其團(tuán)隊著手尋找降低成本的方法。10年后，他們發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)該方法的關(guān)鍵是一種名為γ-戊內(nèi)酯（GVL）的溶劑。GVL是一種沒有顏色的液體，可從玉米芯等可再生能源中獲得。當(dāng)Dumesic和同事將GVL和一種有機(jī)酸催化劑添加到水中時，它們將果糖——

  一種存在于水果、蔬菜和玉米糖漿的糖——轉(zhuǎn)變成可作為FDCA前體的有機(jī)化合物。由于GVL的表現(xiàn)如此良好，以至于Dumesic團(tuán)隊僅需要少量果糖便能生產(chǎn)出大量的純FDCA。

  最新研究共同作者、威斯康辛大學(xué)化學(xué)工程師Ali Hussain Motagamwala介紹說，新方法解決了塑料生產(chǎn)的3個問題。首先，它利用的是可再生碳源，而非化石燃料。其次，此前利用可再生能源制造FDCA的嘗試需要使用腐蝕酸以及昂貴的反應(yīng)容器，而新方法不需要這些。第三，科學(xué)家可利用最終產(chǎn)品FDCA作為反應(yīng)催化劑并且循環(huán)使用GVL溶劑。和現(xiàn)有方法相比，這會降低成本并且利用更少的能源。“最新方法讓整個過程變得更加綠色�！�

  論文鏈接：http://advances.sciencemag.org/content/4/1/eaap9722