中新網(wǎng)成都10月7日電 記者7日從電子科大獲悉，中國(guó)科研人員首次提出并驗(yàn)證了一種基于“電催化 生物催化”耦合策略的“人工海洋碳循環(huán)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可捕集天然海水中的CO?，并轉(zhuǎn)化為可直接進(jìn)入生物制造的中間體，再進(jìn)一步升級(jí)為多類高價(jià)值化學(xué)品與材料。

這一科研工作由電子科技大學(xué)夏川團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、合成生物學(xué)研究所高翔團(tuán)隊(duì)完成，相關(guān)成果于6日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·催化》。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人夏川教授表示，該成果緊密圍繞國(guó)家“雙碳”目標(biāo)和藍(lán)色經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，開拓了海洋碳匯資源化利用的新路徑。不僅為應(yīng)對(duì)氣候變化提供了新方案，也為綠色低碳新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，推動(dòng)了海洋碳資源的高值化利用。

該項(xiàng)研究提出的“人工海洋碳循環(huán)系統(tǒng)”，構(gòu)建了一個(gè)從“海水吸碳”到“材料與分子產(chǎn)出”的完整鏈條，采用“電催化 合成生物學(xué)”協(xié)同方案，首次打通了海水碳捕集與下游生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以可降解塑料單體為示范，形成可擴(kuò)展的平臺(tái)路徑，為跨學(xué)科融合提供了新范例。

該項(xiàng)研究的首個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)由電子科技大學(xué)夏川團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，他們利用電催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從海水中進(jìn)行高效的碳捕集。面對(duì)電極鈍化和鹽類沉積等難題，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型電解裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該裝置能在天然海水里連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)500小時(shí)，二氧化碳捕碳效率高達(dá)70%以上，還可同步副產(chǎn)氫氣。

未來(lái)，該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在沿海地區(qū)構(gòu)建集成化的“綠色工廠”。一方面，依托電催化裝置持續(xù)從海水中捕獲二氧化碳并轉(zhuǎn)化為甲酸。另一方面，通過(guò)發(fā)酵罐中的工程菌將甲酸高效轉(zhuǎn)化為綠色塑料原料。隨著技術(shù)不斷優(yōu)化與大規(guī)模應(yīng)用，該研究將有效緩解海水酸化問題，為中國(guó)“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁綠色動(dòng)能。(完)