大自然经过数十年的光合作用，以及地质活动带来的亿万年高温和高压，才将大气中的二氧化碳烘烤成构成化石燃料的长链碳氢化合物。
我们没有数百万年的时间来清除大气中多余的碳，但化学的进步可以帮助我们在相对眨眼的时间内实现这一目标。
最新的进展是一种新的催化剂，能够产生由二氧化碳制成的短链碳分子，其速度超越了以前的方法。
该技术由斯坦福大学化学工程师开发，将废弃二氧化碳转化为二氧化碳2将大量的氢注入乙烷、丙烷甚至丁烷链中，这些分子都可以作为燃料来源。
“基本上我们可以制造汽油，”说马泰奥·卡涅罗 (Matteo Cargnello)，斯坦福大学化学工程师。
近年来也不乏努力寻找经济的方法从空气中提取碳并将其转化为人们愿意付费的东西，比如燃料或者塑料等合成材料。
挑战在于做出一些能够削弱碳含量高得离谱我们每年都会向大气中排放。 这意味着一个可以廉价扩大规模的快速过程，将尽可能多的碳锁在每个分子中。
“为了捕获尽可能多的碳，您需要最长的链碳氢化合物。具有 8 到 12 个碳原子的链将是理想的，”说卡格内洛。
当前的技术很难实现这一目标。 链条越长，需要的热量和压力就越大，从而导致该过程效率较低且成本更高。
卡格内洛和他的团队将他们的研究重点放在有机聚合物上？ 具有孔隙的材料可以轻松缩放以适应最大限度地提高二氧化碳和氢气形成链的反应性所需的结构。
与有效的催化金属结合以加速该过程（在这种情况下，元素钌与氧化钛结合），研究人员可以通过模拟聚合物的孔结构来提高效率。
他们确实对其进行了改进，证明高分子量碳链的周转率增加了 10 倍。
值得注意的是，通过在特定类型的多孔有机聚合物中涂覆催化剂，四碳长链丁烷的生产率提高了 1,000 倍。
“未涂覆的催化剂表面覆盖了太多的氢，限制了碳寻找其他碳键合的能力，”卡格内洛实验室的博士生、化学工程师周成双说。
“多孔聚合物控制碳氢比，使我们能够通过相同的反应产生更长的碳链。”
理想情况下，任何我们可以提取碳应该永远远离大气层。 碳中性燃料可能有助于解决使此类技术收回成本的经济问题，但代价是简单地为大气碳创造一种转弯方式。
生产更多丁烷的步骤非常重要，因为丁烷在室温下不太可能迅速蒸发成气体并像较小的链一样泄漏到大气中。
尽管如此，通过进一步的研究，这种化学过程可能会产生更稳定形式的碳氢化合物，这些碳氢化合物可以被纳入我们想要安全储存的更持久的结构中。
当然，从大自然中提取碳并将其填充到生物材料中的解决方案始终是第一要务。 没有什么比锁定二氧化碳更好的了2以植物的形式。
但如果这有助于我们尽快摆脱对化石燃料的依赖，那么这是一个非常值得追求的解决方案。
这项研究发表于美国国家科学院院刊。
