碳封存新招：科学家把玉米皮合成为工业原料

矽化木，又称石化木。 (图/quekett)

全球暖化已是人类的生存危机，现在我们需要的不只是节能减碳，还需要把大气中多余的碳给收集起来，会光合作用的植物，当然可以来帮忙，只是这个效果是暂时的，当植物枯萎后，腐化作用也就会把原本封存的碳释放回大气。现在科学家提出了一种更持久，甚至更有用的方式，将植物叶子经过化学作用，与矽合作为碳化矽（SiC），这是一种很有价值的工业材料，既固化了碳，又增加了工业材料，一举多得。

新材料期刊《RSC Advances》上刊登一篇论文，加州索尔科研究所(Salk Institute for Biological Studies)的科学家，用烟草和玉米皮(玉米外面那一层穗与叶)为原料，转化成碳化矽SiC。

碳化矽也称为金刚砂，是一种超硬材料，常用于陶瓷，砂纸，半导体和LED。他们相信这个工法在商业化之后，可以成为碳封存的一种途径。

其实，科学家的研究灵感来自大自然，在自然界中，有一种独特的化石称为「矽化木」(大陆写作硅化木)，它的外表与木材无异，但是在地底环境中，高温高压的晶化作用，使原本的木质结构全部被代换成矽质，变的相当坚硬。

Salk研究所的乔瑟芬‧诺尔教授(Joseph Noel)说：「我们先从种子阶段时中种植烟草，为了加快实验过程，我们选的烟草是生长期较短的品种。收获之后，把烟叶冷冻并研磨成粉末，然后用上几种含矽的化合物进行化合，整个过程中，会把材料加热到1600°C。

另一位Salk研究人员-苏珊·托马斯（Suzanne Thomas）说：「除了烟草，我们也用玉米皮完成了实验。现在我们能证明，在玉米皮这种农业废料中，可以形成有效的工业材料，我们也能计算收集固化了多少碳。」

研究分析，植物从种子到收成的过程中，植物中固存的碳达到原本重量的50,000倍(这并不奇怪，玉米种子到玉米株的体积比例，大约就是50000倍)，证明植物的碳捕捉效率，然而落叶、枯萎，与腐质作用都会使植物损失一些碳，最终只保留了约14％的碳存留在土壤中。

不过，把烟草或玉米皮制作成碳化矽相当耗费能源，研究人员计算出，用玉米皮制造1.8公克的碳化碳，整个过程需要耗费约177度电的能量，其中大部分能量（70％）用于石化步骤中的熔炉。

作者指出，解决这一困境，就是需要靠低碳发电源才能补救，只要利用洁净电力为能源，这个新技术就可以实现有效率的碳补捉。

接下来，研究小组将尝试转化其他植物，比如竹子，使碳捕捉更有效果。