中新網(wǎng)成都10月7日電 (記者 賀劭清)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CO₂，并轉(zhuǎn)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(shù)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(guān)成果于6日發(fā)表在國際學術(shù)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(yīng)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(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，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(gòu)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(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(guān)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(shù)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(shè)計了一種新型電解裝置，實驗結(jié)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(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“藍色經(jīng)濟”高質(zhì)量發(fā)展注入強勁綠色動能。(完)