Producția de substanțe chimice 

CO2 este o materie primă importantă în industria chimică, contribuind la fabricarea mai multor compuși esențiali: 

1. Producția de metanol: 
CO2 este combinat cu hidrogen pentru a produce metanol, un compus versatil utilizat în combustibili, solvenți și ca precursor pentru alte substanțe chimice. Acest proces oferă o alternativă mai sustenabilă față de producția tradițională din combustibili fosili. 

2. Sinteza ureei: 
CO2 reacționează cu amoniacul pentru a produce uree, un component crucial în îngrășăminte și diverse aplicații industriale. Acest proces utilizează cantități mari de CO2, fiind o cale semnificativă de utilizare a carbonului. 

3. Acid salicilic: 
CO2 este folosit în producția acidului salicilic, precursorul aspirinei și altor produse farmaceutice. 

4. Carbonați ciclici: 
Acești compuși, utilizați în polimeri și ca solvenți, pot fi sintetizați folosind CO2 ca materie primă. 

Producția de beton 

Industria betonului explorează metode inovatoare de a folosi CO2, transformând o sursă majoră de emisii într-un posibil „depozit” de carbon: 

1. Întărirea cu CO2: 
Injectarea CO2 în timpul procesului de întărire a betonului accelerează solidificarea și îmbunătățește rezistența. Această tehnică poate sechestra CO2 permanent în structura betonului. 

2. Mineralizarea CO2: 
CO2 poate fi folosit pentru a carbonata agregatele de beton reciclate, îmbunătățindu-le proprietățile și stocând carbonul. 

3. Lianți alternativi: 
Cercetările continuă asupra lianților pe bază de MgO, care pot absorbi CO2 în timpul procesului de întărire. 
Totuși, beneficiile nete ale acestor procese variază. Studii recente arată că în unele cazuri emisiile de CO2 din captare, transport și utilizare pot depăși avantajele sechestrării, evidențiind necesitatea cercetărilor și optimizărilor continue.

Producția de materiale plastice 

CO2 devine o materie primă promițătoare pentru producția de materiale plastice, reducând dependența față de combustibilii fosili: 

1. Polioli pentru poliuretan: 
Companii precum Covestro și Econic produc polioli din CO2, utilizați în spume poliuretanice pentru saltele, izolații și alte scopuri. Acești polioli pe bază de CO2 pot reprezenta până la 20% din produsul final, reducând amprenta de carbon a producției de poliuretan. 

2. Policarbonați: 
Cercetătorii au dezvoltat metode pentru a produce policarbonați folosind CO2 și zaharuri vegetale, oferind o alternativă mai sigură la metodele tradiționale ce implică substanțe chimice toxice. 

3. Producția de etilenă:
Cercetările în desfășurare vizează producerea etilenei, un precursor cheie pentru multe materiale plastice, direct din CO2, folosind catalizatori avansați și energie regenerabilă. 

4. Poliacrilamidă: 
Oamenii de știință au sintetizat cu succes poliacrilamida din CO2, demonstrând potențialul de a produce diferite tipuri de polimeri din acest gaz cu efect de seră. 
Deși aceste tehnologii sunt promițătoare, multe se află încă în stadii de cercetare sau comercializare timpurie. Creșterea producției și asigurarea competitivității în costuri cu materialele plastice tradiționale pe bază de fosile reprezintă provocări majore.

Agricultură: CO2 ca stimulator al creșterii 

În agricultură, CO2 joacă un rol important în stimularea creșterii plantelor, în special în medii controlate: 

1. Îmbogățirea cu CO2 în sere: 
Creșterea nivelului de CO2 în sere poate îmbunătăți semnificativ creșterea plantelor și randamentele culturilor, îmbunătățind fotosinteza. Concentrațiile optime de CO2 pot crește productivitatea cu 20-30% pentru multe specii de culturi. 

2. Fertilizarea cu CO2: 
În agricultură pe teren deschis, îmbogățirea localizată cu CO2 poate stimula creșterea, deși această tehnică este mai puțin frecventă din cauza provocărilor practice. 

3. Cultivarea algelor: 
CO2 este esențial pentru creșterea algelor în producția de biocombustibili și alte aplicații, oferind o modalitate de a recicla emisiile industriale de CO2. 

4. Sisteme integrate: 
Se dezvoltă abordări inovatoare pentru captarea CO2 din sistemele bioenergetice și utilizarea acestuia direct în sere, creând un sistem în buclă închisă „plantă la plantă”.

Deși îmbogățirea cu CO2 poate crește randamentele culturilor, este important să se ia în considerare impactul asupra mediului și să se asigure că CO2 utilizat provine din surse industriale captate, nu este produs special pentru acest scop. 

În concluzie, utilizarea CO2 în fabricare și agricultură oferă căi promițătoare pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, în timp ce creează produse valoroase. Cu toate acestea, este necesară cercetarea și dezvoltarea continuă pentru a optimiza aceste procese, a asigura beneficiul lor global pentru mediu și a le scala pentru a avea un impact semnificativ asupra emisiilor globale de CO2.