牛粪变成吸碳神器了？真能给全球变暖带来希望？印度有1.1亿头牛，每天能产9到15公斤的牛粪。这些废料通常只是当燃料或肥料，但现在科学家发现了它们的新价值。印度理工学院的研究人员把牛粪、三聚氰胺和碳酸氢钾混合在一起，用高温热解制成了氮掺杂多孔碳材料（NDPC）。这种材料的特点是它能像海绵吸水一样高效捕获二氧化碳。论文发表在《Surface and Innovations》杂志上。他们发现，氮掺入碳中提高了材料捕获二氧化碳的能力。你可能觉得氮只有2.95%吗？错！研究人员发现，这个2.95%是关键！这个百分比让材料的吸附能力比普通碳材料高28%，比单纯热解碳高58%。多孔结构是这个材料高效吸收二氧化碳的核心。在1个大气压、30℃条件下，1公斤材料能吸附3.7摩尔（约合162克）二氧化碳。而且它还有优异的循环稳定性，循环使用10次性能也不衰减。全球变暖最紧迫的问题就是二氧化碳浓度升高（现在约428 ppm），主要来自发电、交通和工业等日常活动。传统的解决办法是碳捕获、利用与封存，可是这些工艺能耗高、成本高、制备复杂。这个研究提供了一种新方案：用多孔碳作为吸附剂。但是过去开发这些吸附剂通常需要腐蚀性或有毒材料，还会产生废水污染环境。牛粪灰分里有钾、钠等矿物质，适合做碳材料的前驱体。研究人员以碳酸氢钾作为活化剂做实验发现，当牛粪和三聚氰胺比例是1:1时制备出的NDPC-1性能最好。这个工艺简单、绿色环保而且不产生废水。论文共同作者Sree Harsha Bharadwaj说：“把混合物在无氧条件下以极高温度加热就是热解过程”，这个过程能生成高效捕获二氧化碳分子的NDPC。“掺入氮提高了材料捕获二氧化碳能力”。研究人员对NDPC-1进行了原子级模拟发现氮含量为2.95%，这就是关键要素。普通碳材料通常不含氮或含量较低只能靠小孔洞“装”二氧化碳容易装满不到位；加了氮的材料就像在每个小孔里都加了“磁铁”，吸得多而且牢固。从实际应用角度看，这项技术短期内可能用于处理工业尾气。但随着技术成熟和发展也可以给工厂烟囱安装这种吸附装置如电厂、水泥厂、钢铁厂等烟囱上的排放口放置这类装置；这样就可以把大量排放出来的二氧化碳给牢牢吸附住了。当然从实验室到工业化应用还需要更多探索比如把粉末变成颗粒或者提升吸附性能等等。这项技术为治理全球变暖提供了全新方案：或许对抗气候变暖的利器就藏在每年产生数十亿吨的牛粪里！