溫室效應是人類共同面臨的巨大挑戰(zhàn)，“減少二氧化碳排放”是一個交織著國際政治、經(jīng)濟、貿(mào)易和技術等方面因素的復雜問題。從科學的角度說，如果能夠把二氧化碳直接轉化為有用的產(chǎn)品，那么這個錯綜復雜的問題也就迎刃而解。
有機物燃燒產(chǎn)生水和二氧化碳。這也就意味著，水和二氧化碳有著比有機物更低的能量狀態(tài)。要想把二氧化碳轉化成有機物，就需要外加能量，并且還要克服有機物和二氧化碳之間巨大的“能量壁壘”。而“外加能量”本身，又可能是需要增加碳排放的過程。
事情似乎陷入死循環(huán)。
不過科學家們并沒有停止努力——這畢竟在理論上是可行。比如，綠色植物吸收了二氧化碳，就把它轉化成了糖以及淀粉等有機物，釋放出氧氣。
這就是植物的“光合作用”。
在工廠里，能夠直接實現(xiàn)類似的反應目標嗎？
科學家么已經(jīng)努力了幾十年。通過電化學輸入能量，通過金、銀、銅、珀、鐵、錫等金屬為基礎的催化劑，科學家們能夠在實驗室里把二氧化碳轉化為甲烷、乙烯、乙烷、甲酸等有機物。但是，對于任何比甲烷更為復雜的有機物，反應的效率和選擇性都很低，也就沒有實用價值。
一項技術突破出現(xiàn)在2016年。美國美國橡樹嶺國家實驗室在ChemistrySelect上發(fā)表了一篇論文，報道了一種銅納米顆粒與石墨烯電極結合的催化劑，能夠高效地把二氧化碳和水轉化成酒精。
除了這個實驗室，國際上還有很多機構也在進行類似研究。比如荷蘭，也有科學家直接從二氧化碳來生產(chǎn)啤酒。
耶魯大學有個叫斯塔福德·希恩（Stafford Sheehan）的博士，也在從事這個領域的研究。2016年，他遇到了一個叫做格雷戈里·康斯坦?。℅regory Constantine）的人，一拍即合，建立了一個創(chuàng)業(yè)公司叫做“空氣”（Air Co.），開發(fā)從空氣中直接生產(chǎn)伏特加。
他們的技術路線是：獲取空氣中的二氧化碳，用太陽能電解水，讓二氧化碳和氫氣被催化反應，生成酒精，而氧氣作為副產(chǎn)物被放掉。這個過程，類似于綠色植物的光合作用。
水中的酒精含量并不高，他們再用蒸餾裝置提高酒精濃度，最后得到40度的伏特加。這樣的伏特加沒有經(jīng)過發(fā)酵，也就沒有發(fā)酵中產(chǎn)生的“異味”。他們把這種伏特加送去參加了兩次國際伏特加盲品比賽，獲得了金獎。
常規(guī)的伏特加是通過發(fā)酵產(chǎn)生的。每生產(chǎn)1瓶伏特加，會產(chǎn)生13磅二氧化碳排放到空氣中。而他們的這種“憑空生產(chǎn)”的工藝，則是每瓶消耗1磅二氧化碳。這大致相當于8棵樹一天吸收的二氧化碳。當然，在電解水、把二氧化碳轉化成酒精以及蒸餾的鍋爐運轉，又會產(chǎn)生大約0.33磅二氧化碳。所以，總體而言，每生產(chǎn)1瓶伏特加，傳統(tǒng)工藝是產(chǎn)生13磅二氧化碳排放，而這種工藝是消耗0.67磅別人產(chǎn)生的二氧化碳。這樣的生產(chǎn)，被稱為“負碳排”。
2019年11月，他們的伏特加在紐約的一些地方上市了。一瓶750毫升的40度伏特加，售價65美元。對于習慣了“好酒必然高價”的中國人，這個價格大概只能算是“中檔酒”，不過在美國，這個價格就相當高了——傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)的類似伏特加，價格通常是20美元。所以，他們的產(chǎn)品，需要用“更加環(huán)?！薄坝欣诘厍蚩沙掷m(xù)”來加持，才能銷得出去。
除了伏特加，酒精還可以用來生產(chǎn)別的產(chǎn)品。目前紐約疫情嚴重，他們也就轉型生產(chǎn)了消毒用品了。這個9個人的公司，每周能夠生產(chǎn)出2000瓶消毒液——雖然不多，但這畢竟是“最環(huán)保”的酒精生產(chǎn)方式。假以時日，當規(guī)模擴大，或許能夠成為“減排”的一項王者技術？
