如果化石燃料完全烧尽，最终产物就是是二氧化碳和水。今天，二氧化碳是一种废品，被排放到空气中，使全球气候变暖；释放到海洋，会导致酸化；埋入地下，后果仍不为人知。

　　但这并不是不可能逆转，里维由•米利卡说，他是圣•路易斯华盛顿大学化学助理教授和博士生，他说，不是不可能推动事情朝着另一个方向发展，将二氧化碳转化为燃料，比如说甲醇或碳氢化合物。

　　直到现在，逆转式燃烧一直是一个无胜算的游戏，因为使二氧化碳转化为燃料，会消耗更多的能量，超过逆向燃烧所产生的能量，而且，产生的二氧化碳，也比它回收利用的多。

　　但米利卡认为，催化剂可能会改变一切。催化剂可能提供替代反应途径，具有更低的能量位垒（energy barrier）。这样，反应物就会沸腾反应，就在这些较低的能障上，使用的是无碳能源，比如阳光。

　　这不是一条污染的单行道，烃（hydrocarbon）化学可以循环，返回到自身，形成一个干净的碳中和循环，尽管这个循环仍然会消耗能量。

　　在《美国化学学会杂志》上，米利卡介绍了一种新的金属复合物，可以化合甲基原子团(CH3)，在有氧气存在的状态下，使它们化合，产生乙烷(CH3-CH3)。

　　这是第二步，就是转化甲烷(CH4),它是天然气的主要成分，这一步就要把它转化为长链碳氢化合物，也叫液体燃料。

　　米利卡的小组目前正在小幅度调整化合物，这样，也将进行第一步，就是甲烷向乙烷转换。

　　能量问题

　　石化燃料非常有用，因为它们把能量压缩，储存在它们的化学键中，释放这些能量需要燃烧。所以，它们本质上是方便的，就像小型的能量手提箱。

　　这些反应释放能量，然而，难以逆转这些反应，而且，它们释放的能量越多，就越不容易逆转。

　　没有办法解决这个问题；如果反应释放能量，而且是正向反应和逆向反应都可以，那它就可能促成一个永动机，这当然是不可能的事。

　　尽管如此，还是可能使烃燃烧反应逆转，反向运行,采取强力或运用技术都可以。

　　蛮力方式是用泵吸入能量。就是这样，纳粹把煤转化为石油，这是二战期间的事。德国有丰富的煤炭，却缺乏石油，他们解决了这个问题，把煤转化为石油，采用的是化学反应方法。

　　但纳粹的合成油车间，要运行必须是高温高压，而且，更多能量用于驱动反应，超过了最后储存在合成油中的能量，这样的合成油就是他们生产的。这种方法就是“蛮力法”。

　　精细的技术，是要设计是一种化合物，就是一种催化剂，它使反应物经过一种可替代的，低能量途径，合成反应产物。在效果上，这种反应不是直接攀上能垒（energy hill），而是采取了更容易控制的方法，理想地说，就是以最少的能耗，经过一系列迂回曲折，最后到达顶部。

　　就像手套里的一颗球

　　去年，米利卡的小组是在搞一种钯化合物，他们希望，这种化合物能够起催化作用，分化水。“这种催化剂，我们做出来，是要用于那种反应，它很管用，”米利卡说：“但不像我们所期望的那样好。但我们发现，它容易氧化，甚至会被空气中的氧气氧化。”

　　“这是我们的第一次线索，就是说，这可能是一个有趣的系统。于是，我们就问，还有什么地方我们可以用到它。

　　“我们的一个想法，是用它把甲烷（methane）转化为乙烷（ethane）。”甲烷是天然气的主要成分，它的大量释放，是在油井被挖掘出来的时候。目前，甲烷从油田出来，就都浪费了；甲烷是被现场烧掉了，这就释放出更多的二氧化碳，排放到大气中。

　　把甲烷转变成乙烷，米利卡说，可能就是第一步，这个程序是要制成长链碳氢化合物，比如丁烷（butane）和辛烷（octane），这些在常温常压下都是液体，很容易输送给遥远的用户。

　　米利卡的金属复合物，只解决了一半的问题，就是甲烷向乙烷的转换问题。这种金属复合物用两个甲基原子团（methyl groups）(CH3)，在富氧和光照下，使碳原子彼此键合，形成乙烷。

　　这种复合物包含一个有机分子，会键合一个中央钯(palladium)原子,它是用四个氮（nitrogen）原子夹住它，就像一颗球在一只手套里。

　　这种有机分子是个关键，可以使金属复合物起作用，因为它使金属复合物稳定于不寻常的+ 3氧化态(就是说它已经释放出三个电子)，就是这一点，促成了前所未有的化学活动。

　　进入手套后，钯原子仍然有两个对接点，可被一些化学成分占用，对这些成分的反应，钯原子可能起催化作用。

　　在所报告的研究中，这些对接点被甲基原子团占用，甲基原子团与钯原子结合，形成乙烷。但是，米利卡强调，这些对接点很容易被其他化学成分占用。更重要的，这些反应可能是分解反应(反应中，电子释放给反应物)，而不是氧化反应(在反应中，电子从反应物中释放出来)，就像甲基向乙烷的转换。

　　总之，这种复合物开辟了一个全新的钯化学领域。

　　任务清单

　　目前，米利卡实验室是要微幅调整这种金属复合物，这样就可以进行全程的甲烷向乙烷的反应。

　　第一部分反应，是使甲基原子团脱离甲烷分子。这是需要一些取巧，米利卡说，因为很难打破C-H键，在甲烷分子中，有四个C-H键，没有必要打破所有四个。

　　“这一反应要进行，就是要直接沿着能垒（energy hill）向下，一直到达底部(CO2)，”米利卡说。“我们的目标，是要设计一种催化剂，停止反应，就在沿着能垒向下的中途(当只有一个氢被分离时)。

　　他的实验室也测试这种金属复合物的性能，以进行还原反应，就是转化二氧化碳，使它变为甲醇(CH3OH)。

　　二氧化碳是一种特别稳定的分子，所以你做的任何事，只要是针对它，就都需要能量，”米利卡说。“我们正在尝试使用这种金属复合物，使能量输入最小化。“

　　乙烯及甲醇反应，都吸收温室气体，并把它们转换成液体或容易液化的化合物，随后就可被重复用作燃料。如果能量障碍变得足够低，碳就可以回收利用，就这样，可以回收很多次。

　　温室化学

　　最终，米利卡的目标，是一种循环碳化学，它只需要一点点能量，利用阳光就行。

　　“如果我们将持续使用这些含碳燃料，产生二氧化碳，我们就应该努力利用燃烧的碳中和，这要用催化剂和太阳的能量，转化二氧化碳，使它回归燃料，”他说。