中新網(wǎng)成都10月7日電 記者7日從電子科大獲悉,中國科研人員首次提出并驗證了一種基于“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?,并轉化為可直接進入生物制造的中間體,再進一步升級為多類高價值化學品與材料。
這一科研工作由電子科技大學夏川團隊聯(lián)合中國科學院深圳先進技術研究院定量合成生物學全國重點實驗室、合成生物學研究所高翔團隊完成,相關成果于6日發(fā)表在國際學術期刊《自然·催化》。
項目負責人夏川教授表示,該成果緊密圍繞國家“雙碳”目標和藍色經(jīng)濟發(fā)展需求,開拓了海洋碳匯資源化利用的新路徑。不僅為應對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)展奠定了關鍵技術基礎,推動了海洋碳資源的高值化利用。
該項研究提出的“人工海洋碳循環(huán)系統(tǒng)”,構建了一個從“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”協(xié)同方案,首次打通了海水碳捕集與下游生物轉化的關鍵環(huán)節(jié),以可降解塑料單體為示范,形成可擴展的平臺路徑,為跨學科融合提供了新范例。
該項研究的首個關鍵環(huán)節(jié)由電子科技大學夏川團隊負責,他們利用電催化技術實現(xiàn)了從海水中進行高效的碳捕集。面對電極鈍化和鹽類沉積等難題,研究團隊設計了一種新型電解裝置,實驗結果顯示,該裝置能在天然海水里連續(xù)穩(wěn)定運行超過500小時,二氧化碳捕碳效率高達70%以上,還可同步副產(chǎn)氫氣。
未來,該研究團隊計劃在沿海地區(qū)構建集成化的“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化為甲酸。另一方面,通過發(fā)酵罐中的工程菌將甲酸高效轉化為綠色塑料原料。隨著技術不斷優(yōu)化與大規(guī)模應用,該研究將有效緩解海水酸化問題,為中國“藍色經(jīng)濟”高質量發(fā)展注入強勁綠色動能。(完)
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