塑料已经渗透到现代生活的方方面面▼
它,回炉重造,就是能做衣服的纺织面料;往高端走,还能飞上太空、驰骋天际,成为构筑北斗卫星、C919大飞机、中国空间站的核心原料。
它,就是大名鼎鼎的塑料——一位“统治”现代人衣食住行的“隐形BOSS”、现代工业文明的“无冕之王”。
而这位“大佬”的血肉根基,就是烯烃。它是全球80%以上化工产品的核心原料,可以说,人类所有的现代生活都建立在烯烃这块“化工基石”之上。
烯烃是大多数常见塑料的“原料单体”▼
但是,烯烃的生产过程却有一个巨大的“毒点”,那就是超高的二氧化碳排放。就比如说2023年,我国的塑料制品产量是7488.5万吨,仅生产环节就要排放约?2.34亿吨二氧化碳?,这相当于100座500兆瓦火力发电厂的碳排放总和,占全国碳排放总量的5%。
自从烯烃1925年诞生以来,这个“毒点”困扰了全球科学家整整100年。直到最近才被中科院山西煤化所轰然砸碎,科研成果直接登上国际权威学术期刊《Science》。
2025年10月30日《Science》杂志刊登▼
而他们开出的“药方”上只有四个字:
一滴“毒药”。
那是什么样的“毒药”呢?答案就是溴的化合物。溴来自卤素家族,含有剧毒,会让有机分子失去活性。如果你不能理解什么是失活,请想想点豆腐的卤水。烯烃生产的过程也有点像卤水点豆腐。微量加入的溴,像是头拦路虎,截断了原料中的碳去拥抱氧气的道路,碳就只好转头去生成更有用的烯烃。
烯烃减碳原理示意▼
这样一来,二氧化碳排放量就大大减少了,从20%降低到了1%以下,而烯烃的产率却提高了,从50%提升到了85%。
“毒药”成为了“解药”。
但是这事儿难道别的科学家就没有做过吗?
有人想过,但都被溴化物的剧毒性吓退了。
而中科院山西煤化所的温晓东认为:什么有毒没毒?关键还得看剂量。我只加这么点儿——20ppm,应该能行。
没错,就像是在一个游泳池里加一滴。
但这一滴究竟是怎么试出来的呢?
化学元素周期表里有118种元素,排列组合成化合物数量都上亿了,单靠人挨个试,根本干不过来,但AI能行。
温晓东团队里现在就请了这么一位“AI实验员”。
中国科学院山西煤化所的AI实验员▼
它吭哧瘪肚玩命干,解放了人力,大大缩减了配方的试错次数。
所以,在常规实验中表现不好的元素,甚至毒素,也有了“上桌”的机会。
大人,时代变了。
AI不仅是一件趁手的工具,它已经切切实实成为让科研效率翻倍的新质生产力。
你问,这跟老百姓有啥关系?它跟你的钱袋子可息息相关。
目前,烯烃的主要原料是石油。霍尔木兹海峡一封锁,衣食住行的原料价格都跟着蹭蹭地往上涨。
石油的咽喉要道 霍尔木兹海峡▼
那用煤来代替石油行不行呢?
行,但煤制烯烃的碳排放更狠,是石油路线的10倍。但是现在,只需一滴卤素就能让煤制烯烃的碳排放从不可接受到忽略不计,对于“富煤、贫油、少气”的中国来说,煤制烯烃这条路就能跑通了,煤炭就能真正替代石油去释放市场价值,把日用化学品的价格进一步打下来。
这是对全球化学工业的价值再造,
也是对塑料困局给出的中国解法。
|来源:山西广播电视台
|编辑:王泽
|校对:金环
|审核:王冬梅
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