应该用辩证的眼光来看待二氧化碳,一方面,要加大节能环保力度,大幅降低二氧化碳排放;另一方面,应尝试将二氧化碳资源化,把二氧化碳对人类有益的作用尽可能地发挥出来。
二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO2,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸。液态二氧化碳蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化碳,俗称干冰。
自工业革命以来,化石燃料煤、石油和天然气的大规模应用,为人类的生产与生活带来了极大的便利,推动了人类文明的发展。但是,随着人类排放二氧化碳的日益增多,温室效应大大增强,以气候变化为核心的全球环境问题日益严重。据统计,全球每年因化石原料燃烧向大气中排放的二氧化碳达200亿吨左右。二氧化碳减排成为各国关注的主题。
但是,随着科学的发展,二氧化碳越来越多的特性被发掘出来,利用其特性,可将其大规模应用在人们的生产与生活当中,如作为化学试剂、作为制冷剂、作为压力源等,其用途非常广泛。因此,我们应用辩证的眼光来看待二氧化碳,一方面,应加大节能环保力度,大幅降低二氧化碳排放,另一方面,应尝试把二氧化碳资源化,将二氧化碳对人类有益的作用尽可能地发挥出来。比如,一般条件下,二氧化碳不支持燃烧且比空气重,将二氧化碳覆盖在燃着的物体表面,可使物体跟空气隔绝而停止燃烧,因此二氧化碳可用于灭火,是常用的灭火剂。
作为一种廉价的原料,二氧化碳可用于蔬菜、瓜果的保鲜贮藏。目前,二氧化碳气调冷藏已在欧美、日本、澳大利亚等国家和地区用于苹果、梨、柑橘和一些热带水果的贮藏。二氧化碳也能用于粮食的贮藏。把二氧化碳引入蔬菜温室,能增加蔬菜的生长速度,缩短其生长周期,提高温室的经济效益。用飞机将干冰撒入云层施行人工降雨,能解决久旱无雨,庄稼失收的问题。
超临界二氧化碳流体,因为具有与液体相近的密度,而黏度只有液体的l%,扩散系数是液体的100倍,所以它的萃取能力远远超过有机溶剂。超临界二氧化碳萃取目前已在大规模生产装置中获得应用的有:从酒花中提取有效成分;从咖啡中脱除咖啡因;从石油残渣油中回收各种油品;从油料种子中萃取油脂等。
使用二氧化碳膨化处理的香烟烟丝蓬松度和柔软度更加均匀,膨化过程中又能有效带出烟油及尼古丁等有害物质,从而提高烟丝的质量,节约卷烟过程中烟丝用量,并能改善香烟口感。膨化1万箱香烟所需的烟丝,需消耗二氧化碳约300吨。
此外,二氧化碳适于制作可降解饮食餐具,在工业应用上都具有很大优势。二氧化碳保护焊接是一种高效率、低污染、低成本、省时省力的焊接方法。具有变形小、油锈敏感性低、抗裂、致密性好等优点。日本等部分发达国家二氧化碳保护焊接法焊接量已占总焊接量的40%以上。目前我国二氧化碳气体保护焊接仅占全部焊接的5%,低于全球平均水平。以二氧化碳为原料可以制造众多的有机化工产品,如可以用其生产尿素、水杨酸、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、甲醇、甲酸、甲烷等。
特别值得一提的是,近年来国内外相继兴起的二氧化碳驱油技术,通过在油井中注入二氧化碳改善原油特性以提高采油率。经测定二氧化碳驱油与常规的注水驱油相比,采收率可提高10%~20%。从矿物燃料(煤、石油)燃烧后的烟道气中捕集二氧化碳即可提供经济便捷驱油气源,又能减少温室气体排放量。从技术和经济的角度来看,二氧化碳驱油大有前景。
(作者为胜利油田勘察设计研究院副院长)