四川经济在线成都10月8日讯 据电子科技大学方面透露，该校夏川教授团队联合中国科学院深圳先进技术研究院高翔团队，首次提出并验证了一种基于“电催化+生物催化”耦合的新型人工海洋碳循环系统，成功实现从海水捕集二氧化碳到转化为生物塑料原料的全链条突破。目前，相关成果已于10月6日发表于国际顶级学术期刊《自然·催化》。
据了解，这一系统能够直接从天然海水中捕集二氧化碳，并将其转化为可进入生物制造过程的中间体，再进一步升级为多类高附加值化学品和可降解材料，打通了“捕碳—转化—产料”的关键环节，为海洋碳资源高值化利用提供了新路径。
在项目中，电子科技大学夏川团队负责“海水捕碳”关键环节的攻关。该团队为此创新性地设计出一套新型电解装置，突破了长期困扰业界的电极钝化和盐类沉积问题，首次实现了装置在天然海水中连续稳定运行五百小时以上的目标。实验结果显示，该装置二氧化碳捕集效率超过70%，并可同步副产氢气，兼具环保性与经济性。
此外，研究团队还研制出高活性、高甲酸选择性的铋基催化剂(Bi-BEN)，在放大电解系统中实现了连续稳定运行二十天，持续获得高浓度纯甲酸溶液。据测算，该技术每捕集一吨二氧化碳的成本约为229.9美元，展现出良好的产业化前景。
在后续转化环节，由深圳先进院高翔团队主导，他们构建出一种能“吃”甲酸、“吐”塑料的“超级细胞”，利用合成生物学手段改造海洋细菌，使其能高效利用甲酸生成可降解塑料单体——琥珀酸与乳酸，为绿色新材料提供了全新制备方案。
目前，相关研究团队已利用合成的生物塑料单体制备出可完全降解的PBS、PLA示范吸管产品，验证了“海水变塑料”的可行性。未来，项目将依托沿海地区的资源与产业基础，建设集成化“绿色工厂”，形成“捕碳—产料—制品”一体化生产体系，实现边捕碳、边产料的可持续发展模式。
业界专家表示，这项研究紧密契合国家“双碳”战略和“蓝色经济”发展方向，为我国破解海水捕碳难题、推动绿色低碳材料产业升级提供了重要技术支撑，也标志着电子科技大学在海洋碳循环与绿色制造交叉领域迈出了具有国际影响力的关键一步。(蒋亮)
|
