匹兹堡大学：建立循环化学经济

二氧化碳对于动植物的生活至关重要，但过量吸收和辐射大气中的热量会对环境造成负面影响，从而导致全球变暖。

但是，如果我们可以通过将二氧化碳转化为有用的燃料和化学物质来进行再循环呢？匹兹堡大学的詹姆斯·麦科恩（JamesMcKone）致力于解决这一问题，并被阿诺德和梅贝尔·贝克曼基金会（Arnold＆MabelBeckmanFoundation）选为贝克曼青年研究者（BYI）。

“在过去的几十年中，可再生电力的成本已大大降低，在许多情况下，建造新的太阳能或风电场比继续经营燃煤电厂更经济。”皮特斯旺森工程学院化学工程教授。

他说：“这令人兴奋，因为这意味着我们可以开始想象用无碳资源为整个社会提供动力的样子。”

考虑一下化学制造业-该行业生产我们每天使用的大部分东西。该行业产生的危险副产品和废物加重了全球性的严重污染问题，从大气层到海洋深处，从后院到海滩，这都是一个巨大的问题。麦康尼认为，如果我们不重新思考制造塑料，钢铁和纺织品等产品的方式，仅仅改善可再生电力不足以减轻我们对气候的影响。

他从BYI计划中获得了资金，用于开发新的催化剂和化学反应器，可以将二氧化碳和其他化学废物再循环回有用的燃料和原料中。

McKone说：“我们最终希望建立一种循环化学经济体系，这是一种可持续的化学制造方法，其中捕获从烟囱或排气管中排出的每个分子，并将其成百上千次重复使用，而不是作为废物丢弃。”

他的团队将对当前的工业催化剂进行两大改编。他们将使用电能来驱动化学反应，而不是加热，从而将可再生资源用作主要能源输入。他们还将通过设计特定的催化单元（称为活性位点）来执行复杂化学反应的每个步骤，从而模仿生物酶的行为，从而提高化学反应的效率。

McKone说：“使这些催化剂发挥作用是一项令人难以置信的挑战。”“为了应对这一挑战，我们正在开发新的实验能力，这将使我们能够以原子级精度测量和操纵催化剂材料。”

BYI计划为最有前途的年轻教师在化学和生命科学学术生涯的早期阶段提供研究支持。它挑战研究人员寻求创新和高风险的项目，以寻求重大的科学进步并开辟科学研究的新途径。

在BYI计划的历史上，麦考恩只是第二位被授予该奖项的皮特教授。第一位是史蒂芬·利特尔（StevenLittle），威廉·开普勒·怀特福德（WilliamKeplerWhiteford）特聘教授兼化学和石油工程学教授。皮特（Pitt）化学教授亚历克斯·戴特斯（AlexDeiters）是第三位获此殊荣的BYI，他在北卡罗来纳州立大学任职期间获得了该奖项。