溫室氣體，通常被認為是全球氣候變暖的罪魁禍首，它們通常來源于工業生產和化石燃料的燃燒。其中，二氧化碳是排放量最大的溫室氣體，也是人類抑制全球變暖過程中的主要目標，但高昂的成本和低下的回報，成為了碳治理道路上的攔路虎。
不過，近日傳來了一個好消息。據報道，日本京都大學細胞材料研究所（iCeMS）的研究人員開發出一種能夠從空氣中高效濾除溫室氣體的低成本薄膜，如將這項技術應用于二氧化碳過濾方面或將有助于減少溫室氣體排放，從而抑制溫室效應的加劇。該研究成果發表在英國《自然·通訊》雜志上。
這種能夠濾除二氧化碳的薄膜簡稱為PIM-1。“這種薄膜中嵌入了直徑不到兩納米的細小管道，可以用來捕捉通過的所有氣體。”參與研究的宋齊磊（音譯）說，“現存的問題是，這種薄膜的結構還不很穩定，并且氣體的分離率有限。”
為改進材料不穩定的缺陷，研究小組使用熱氧化法，在120至450攝氏度的有氧環境下對材料進行了加熱。高溫下，氧可以與PIM-1發生化學反應，加強薄膜中納米管道的強度并控制管道的直徑，提高材料的穩定性和目標氣體的分離率。
現在，PIM-1材料的空氣過濾速度高于普通市售聚合物100倍以上，并且還具有兩倍以上的二氧化碳分離率。PIM-1具有廣泛的應用前景：可應用于在減少化石燃料燃燒排放的二氧化碳濃度、提高內燃機中的有效含氧量、用于氫氣及塑料的生產。
目前，治理二氧化碳需要大量的開銷，二氧化碳本身的價值也不足以進行商業開發，這極大地降低了人們控制二氧化碳排放的積極性。因此，在世界各國著手減少碳足跡的現在，這種低成本、高效率的方法或許將有不錯的前景。
研究人員表示：“可以說，我們已經開發出一種真正對可持續發展有貢獻的聚合物。與現有材料相比，PIM-1具有1000倍以上的二氧化碳分離能力，并且能夠持久使用，成本也易于接受，相信這項技術會有助于自然環境的改善。”
用納米級孔徑的膜濾水，是很成熟的技術。許多自來水廠里，濾膜是最后一關，攔住水里所有的微生物和臟顆粒，同時放行水分子。膜的孔徑再做細一點，就可以分離氧氣和二氧化碳。不過，孔徑必須小到能攔住大號的二氧化碳分子，卻允許小一點兒的氧氣分子通過。洞洞的數量多過一整個奶牛場里的牛毛，直徑卻高度一致，這樣的濾膜很難工業量產。此次日本京都大學的創舉，可謂是納米科技的又一杰作。就算最后沒法安裝在煙囪上，至少也把濾膜水平提高幾個數量級，或許能催生新的產業。
