ScienceDaily (Apr. 27, 2008) — 來自英國紐卡索大學（Newcastle University）的科學家發展出一種可以抵抗溫室氣體（greenhouse gases）的革命性技術。由有機化學教授 Michael North 所率領的研究團隊發展出一種能將二氧化碳高效率地轉變成一種稱為環狀碳酸酯（cyclic carbonates）化學物質的方法。
圖1. Scientists at Newcastle University have pioneered breakthrough technology in the fight to cut greenhouse gases.
研究團隊預估，他們所開發出來的這個技術每年可以將四千八百萬噸二氧化碳廢氣進行轉換，講白話一點，也就是將可以減少英國約百分之四的二氧化碳排放量。
環狀碳酸酯是一種廣泛被使用在許多加工產品當中，包含溶劑（solvents）、脫漆劑（paint-strippers）、可生物分解的包裝（biodegradable packaging），以及在許多化學工業領域中都可見其蹤跡。環狀碳酸酯也可以被加工製成一種高抗震劑（anti-knocking agents）而添加在汽油當中。在汽油裡添加抗震劑可以讓汽油燃燒時具有更好的穩定性，同時也可以提升燃料的使用效率並減低二氧化碳的排放。
轉化的技術仰賴於利用催化劑迫使二氧化碳與環氧化合物（epoxide）彼此進行化學反應，而將二氧化碳廢氣轉化成為環氧碳酸酯，而這個化學物質剛好可以提供產業上的需求。
其實二氧化碳與環氧化合物所進行的反應是已知的，不過過去要進行這樣的反應需要大量的能量，同時需要在高溫、高壓下才能成功。不僅如此，還需要相當高純度的二氧化碳才能進行這個程序，成本所費不貲。
而紐卡索研究團隊所成功開發出來一種具有相當高活性的催化劑，它是一種鋁金屬的衍生物，這個催化劑在整個反應當中不可或缺，它的存在讓過去需要高溫、高壓的反應如今只需要在常溫、常壓之下便可進行，大幅地降低了能源的需求。
圖2. North 教授所帶領的研究團隊所開發出來的高活性鋁催化劑。（圖片來源：http://www.staff.ncl.ac.uk/michael.north/research.htm）
North 教授說到：「人類在 21 世紀所面臨到的科學挑戰之一，便是如何控制全球暖化的現象，而這個現象乃肇因於大氣中二氧化碳濃度的增加。其中一個解決該問題的方法，便是需要嚴肅的去思考，如何將碳捕捉下來並加以儲存，這包含將二氧化碳濃縮與壓縮，然後加以儲存，而且是長時間儲存。」
圖3. Michael North 教授（圖片來源：http://www.staff.ncl.ac.uk/michael.north/）
另一方面，另一種解決的方法便是將這些被排放出來的二氧化碳加以轉換成為有用的物質，然而這個程序往往需要大量能源，如此便又產生更多的二氧化碳。
North 教授將他的團隊所開發出來的催化劑比喻成汽車的觸媒轉換器來說明。「如果我們的催化劑可以把高濃度二氧化碳當作使用的來源，舉例來說，我們可以將二氧化碳自石化燃料發電廠所排放的蒸汽中加以移除，並且將其轉變成為商業上可利用的產物，如此便能同時減少二氧化碳廢氣的排放又能加以儲存。」他說到。
North 教授相信，當它被完全開發之後，應用這個技術將可以大幅減少每年英國二氧化碳的排放量。
「為了滿足市場對於環狀碳酸酯的需要，我們估計我們的技術每年將可提升一千八百萬噸二氧化碳廢氣的使用，同時超過三千萬噸以因應抗震劑市場的需求。」
「只要能使用四千八百萬噸二氧化碳廢氣，那便將是每年全英國排放量的百分之四*，就單一技術所提供的貢獻來說，這已經是相當亮眼的成績了。」North 教授這樣說到。而這項技術在實驗室裡已經運作成功了。目前 North 教授與他的團隊正在進行更多實驗上的調整，希望能夠將這項技術最佳化，未來也將計畫進行更大規模的工廠級實驗。
圖4. List of countries by emissions.（圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions）
* Based on 2004 figures from the UN.
The paper 'Synthesis of cyclic carbonates from atmospheric pressure carbon dioxide using exceptionally active aluminium(salen) complexes as catalysts' s been published in the European Journal of Inorganic Chemistry, 2007, 3323-3326.
The project was funded by the Engineering and Physical Sciences Research Council.
Adapted from materials provided by Newcastle University.
原始報導：
1. ScienceDaily：Technological Breakthrough In Fight To Cut Greenhouse Gases
2. Newcastle University NEWS：Technological breakthrough in the fight to cut greenhouse gases