化石燃料长期以来一直是塑料的先驱，但内布拉斯加-林肯大学及其欧洲合作者的新研究将把化石燃料时代转向二氧化碳。

大气中的二氧化碳浓度已从工业化前的0.0028%增加到今天的约0.0045%，这些CO2几乎完全来自化石燃料的燃烧。这一趋势，再加上化石燃料的有限供应，促使研究人员要去够探索由CO₂而不是化石燃料来生产塑料的方法——要像回收塑料那样回收CO₂。

内布拉斯加州的Vitaly Alexandrov及其同事详细介绍了一种基于催化剂的技术，该技术可以将CO₂转化为乙烯，且产量增加一倍，而乙烯是最常见的塑料聚乙烯的重要组成部分。

化学和生物分子工程学助理教授Alexandrov说：“CO₂的转化非常重要，这有助于消除导致全球气候变暖以及环境中的其他有害物质。”

铜已经成为将CO₂转化为塑性聚合物分子反应中的主要催化剂，当其被施加电压时，便会发挥作用。但一些铜基装置都未能将超过15%以上的CO₂转换成乙烯，因此产量太小，不能满足行业发展的需求。

威尔士斯旺西大学的研究人员决定，尝试用不同聚合物涂覆铜，以提高效率。他们发现用聚丙烯酰胺聚合物覆盖后，铜泡沫塑料的转化率从13%上升到26%。

随后，Alexandrov和博士后研究员Konstantin Klyukin通过内布拉斯加州荷兰计算中心进行了基于量子力学的模拟，以此来解释为什么聚丙烯酰胺的效果会超越其它聚合物。他们发现，聚丙烯酰胺会分解CO₂，并将其重新组装成一对键合的C-O化合物，然后稳定这个新分子，因为它驱动进一步的化学反应——最终生成乙烯。

Alexandrov说：“CO₂非常稳定，因为它有非常难断裂的双键，这是将其转换为其他结构时最具挑战性的部分。你不想花太多精力来转换它，因为这是一种低效的权衡。即使研究人员期待进一步提高其效率，它们也着眼于一个更大的目标：将CO2直接转化为塑料袋、容器和薄膜中的聚乙烯。实验主义者想要的一件事就是从一个简单的分子(如乙烯)在一批反应中合成非常复杂的分子。 你放入二氧化碳催化剂，最终得到可出售的聚合物结构。 但是这些分子的结构非常复杂。这是了解我们如何创造它们的第一步。”