网站原创第一架太阳能动力飞机,一双我们平时穿的运动鞋,还有FIFA上使用的无缝足球,它们之间会有什么关系?事实上,它们一部分的制作材料是相同的.拜耳作为这些产品的材料供应商,希望二氧化碳会成为这些产品的原材料.
在德国莱茵河东岸的勒沃库森化学工业园,拜耳公司的总部所在地,一家试点工厂在今年2月正式投产.在这里,二氧化碳与另一种化学前体相结合,被加工制成聚氨酯.它就是制成软质和硬质泡沫塑料的原材料,在我们日常生活中几乎无处不在.不仅如此,聚氨酯还是建筑物隔热保温材料,所节约的能源,是其生产过程中所消耗能源的70余倍.
这座工厂就是拜耳从去年夏天推出的“梦想制造（DreamProduction）”项目的最新成果.“梦想制造”的任务是研究使用可再生能源来利用二氧化碳.
可再生能源在发电过程中会产生波动巨大的电能,使其很难被利用,这部分之前被浪费的能量,现在可以用作二氧化碳的使用,激发它的反应.
而拜耳会选择二氧化碳作为生产原料,最重要的原因是二氧化碳和石油一样,含有碳元素.目前,全球的塑料生产大约要耗费每年石油总产量的4%到5%,而石油一直是化工部门最重要的碳元素来源.
“最早的想法是,如何在减少资源浪费和环境保护之间实现双赢.一方面,我们想用二氧化碳作为一种全新的化学原料,这样我们就可以减少对石油的依赖,我们都知道,石油是不可再生资源,与其花大力气去处理那些没用的二氧化碳,如果能将其取代石油,而且可以减少以石油为原料制造化学前体所需的能量,这会是个不错的想法.”梦想制造项目的高级研发经理ChristophGürtler博士告诉《第一财经周刊》.
拜耳在2010年提出“从大趋势到业务”（frommegatrendstobusiness）的口号,公司亚太区研发部高级副总裁黎满博士向《第一财经周刊》介绍说,拜耳在业务拓展时的原则就是所谓的“大趋势”.它们是根据世界气候变化会议所涉及的话题而制定的,包括全球化、城市化、人口增长和气候变化等影响全球环境的因素.不论是气候保护、技术、交通运输、生活和保健,都没有脱离“大趋势”.拜耳相信,以这些趋势为原则展开研发,自己就可以掌握未来.而“梦想制造”是在“大趋势”的基础上发起的更富有幻想意味的项目.
创意和现实之间,往往还有很长的距离.由于二氧化碳具有惰性的特点,很难与其他物质产生化学反应.从1970年始,全世界的科学家花了四十多年的时间,都没有寻找到合适的催化剂,能够促成二氧化碳高效的反应.拜耳和位于亚琛的CAT催化中心的科学家终于在实验室环境下找到了突破.在这个被科学家们称为“梦幻反应”的过程中,二氧化碳在催化剂的作用下,成为一氧化碳或甲酸等化学中间体的碳原材料.这使得二氧化碳终于可以结合入塑料了.
但这不仅仅是拜耳所面临的唯一难题.首先,大量二氧化碳要从哪里来?另外,无论是收集还是运输二氧化碳都是拜耳未曾遇到的问题.催化反应所需的电能来源也是一个问题,并且规模生产不比实验室那么容易,还必须防备出现二次污染.
拜耳意识到不能独自解决这些问题,于是开始寻找合作伙伴.
作为德国最大的能源供应商,莱茵集团电力公司的火力发电会产生大量二氧化碳,对其回收和处理也是一笔不小的开支.拜耳找到它,希望能拿出一部分二氧化碳用于试点工厂的研究.而莱茵集团在二氧化碳的储藏和运输方面的先进技术,也让拜耳遇到的问题迎刃而解.于是在合作达成后,在莱茵集团电力公司位于下奥瑟姆的褐煤电厂,一台二氧化碳洗涤器将二氧化碳从烟气中分离,液化装置将其进一步液化便于运输到拜耳的工厂.
当拜耳与新加盟的合作伙伴谈起另外一个困难之后,对方又给了他们一个惊喜.莱茵集团电力公司投资了数十亿欧元建造环境友好型新电厂,开发更高效环保的技术用于未来发电,可再生能源是研究的主要方向.但这些新能源,比如太阳能和风能,产生的能量由于其自身的特性,导致供给不平衡,会出现偶发性能源过剩,他们也还没有想到合适的办法充分利用这部分能源.那么,只要能保持这部分能源的稳定供给,用于大规模催化二氧化碳就再合适不过了.于是,拜耳又找到了西门子集团.ChristophGürtler博士到现在回想起这个过程还要感叹：“没有行业间的沟通和合作,很难想象我们可以做到今天这一步.”
作为电力专家的西门子,它所掌握的高动态能力电解技术可以缓解电力网络的波动并利用过剩能源.目前,一个100千瓦的模块化生产单元正在搭建,研究人员还在对此工艺进一步优化,以达到更高的效率.拜耳和CAT的研究人员也在着手测试来自发电厂的二氧化碳与催化剂的兼容性.当然,三家公司和一个实验室完全适应彼此的技术还需要一段时间.
拜耳以超过300多万欧元的投资成为整个项目的最大投资方,包括拜耳和莱茵集团的投资在内,预算总额达到约900万欧元.该项目还获得了德国联邦教育与研究部1100万欧元的拨款.
凭借“梦想制造”研究项目,拜耳入选“德国最可持续发展倡议”奖项三甲.德国可持续发展奖是从2008年开始颁发的年度评选,并获得了德国政府的支持.德国人向来对自己“激进”的环保措施感到骄傲,甚至是到了只要对环境有利的,可行性就不那么重要的地步.《明镜》周刊也在最近的一篇报道中指出了德国环保的尴尬.当《第一财经周刊》就这一问题询问拜耳,“梦想制造”是否也存在类似的风险时,ChristophGürtler博士解释说：“拜耳邀请了很多学术界的合作伙伴为整个生产过程提供全面的第三方监测,对每一个环节的投入产出都有非常细致的比对.根据亚琛大学最近做的一份生态循环报告显示,整个过程是环保的,也就是说,二氧化碳的使用率达到了最大.”
目前工厂已经进入规模测试阶段,目标是于2015年开始工业化生产.“我们现在已经做成了一些以二氧化碳为原材料的聚氨酯泡沫,供内部使用,测试结果显示都不错.不过,现在去衡量未来大规模生产的成本还为时过早,我们希望每一步测试都是稳妥的,这都是为量产做准备.”ChristophGürtler补充说.