雙碳研究 | 磨劍四十年，年捕碳4億噸！

磨劍四十年，年捕碳4億噸！

【THE DIARY網(wǎng)11月24日報(bào)道】

中國正全面挖掘各類環(huán)境要素的潛在價(jià)值，將其轉(zhuǎn)化為惠及國家發(fā)展的戰(zhàn)略資源。此次，中國將目光聚焦空域——每年捕獲高達(dá)4億噸二氧化碳，用于生產(chǎn)高蛋白產(chǎn)品，破解化石燃料燃燒帶來的溫室氣體排放難題。更令人矚目的是，中國還成功研發(fā)出空間站二氧化碳制氧技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該氣體的資源化再利用的新突破。

雙反應(yīng)器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效蛋白質(zhì)生產(chǎn)

西安交通大學(xué)與天津工業(yè)生物技術(shù)研究所聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出新型雙反應(yīng)器蛋白生產(chǎn)系統(tǒng)，通過創(chuàng)新生物工藝實(shí)現(xiàn)二氧化碳向蛋白質(zhì)的高效轉(zhuǎn)化。該技術(shù)突破性地整合了厭氧與好氧兩大生物過程，構(gòu)建起全新的蛋白質(zhì)生產(chǎn)路徑。

研究團(tuán)隊(duì)首先利用微生物電合成技術(shù)（MES），將二氧化碳轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵中間體乙酸；隨后通過第二級反應(yīng)器，借助產(chǎn)堿桿菌屬好氧細(xì)菌將乙酸轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白（SCP）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該工藝每噸發(fā)酵液可產(chǎn)出17.4克干細(xì)胞重量，轉(zhuǎn)化效率顯著。

蛋白質(zhì)濃度突破傳統(tǒng)極限

中國科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的二氧化碳生物轉(zhuǎn)化技術(shù)取得顯著突破，其產(chǎn)出的單細(xì)胞蛋白濃度高達(dá)74%，這一指標(biāo)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)蛋白來源——大豆粕（蛋白質(zhì)含量約45%）和魚粉（蛋白質(zhì)含量約60%）。該蛋白產(chǎn)品可作為高效飼料添加劑，有效提升畜禽健康水平和養(yǎng)殖效益。

科研人員指出，這項(xiàng)技術(shù)不僅適用于動(dòng)物飼料領(lǐng)域，更為人類食品研發(fā)開辟了新路徑。隨著植物基食品市場的快速擴(kuò)張，這種新型蛋白有望成為重要的替代蛋白來源。中國正積極推動(dòng)該技術(shù)的全球合作應(yīng)用，致力于將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高價(jià)值資源而非簡單封存，為人類應(yīng)對氣候變化提供創(chuàng)新解決方案。

通過將溫室氣體轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)蛋白資源，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益與糧食安全的雙贏，展現(xiàn)出中國在碳中和領(lǐng)域的科技實(shí)力與全球擔(dān)當(dāng)。

環(huán)境與糧食安全的雙贏突破

糧食安全的未來正朝著正確方向邁進(jìn)。傳統(tǒng)蛋白質(zhì)生產(chǎn)過程中，需調(diào)節(jié)pH值且會(huì)產(chǎn)生大量廢水，給環(huán)境帶來沉重負(fù)擔(dān)。而中國研發(fā)的新型蛋白質(zhì)生物工藝成功解決了這一難題。該技術(shù)極大減少了pH調(diào)節(jié)劑的使用和廢水排放，建立起更可持續(xù)、更可靠的生產(chǎn)體系，使食品生產(chǎn)全程綠色低碳。

此項(xiàng)生物技術(shù)的深遠(yuǎn)意義在于，它將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為高價(jià)值蛋白質(zhì)資源，而非簡單清除。中國的“空氣收獲”計(jì)劃正為全球食品行業(yè)提供切實(shí)可行的解決方案，同時(shí)助力緩解世界饑餓問題。

值得關(guān)注的是，通過該技術(shù)提取的蛋白質(zhì)富含氨基酸，是適用于畜禽飼料和人類營養(yǎng)的理想選擇。這項(xiàng)創(chuàng)新不僅有效應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)，更開創(chuàng)了安全利用生物質(zhì)進(jìn)行食品生產(chǎn)的新路徑，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理與糧食安全的協(xié)同發(fā)展提供了中國方案。

空間站二氧化碳制氧技術(shù)同步突破

中國航天科研團(tuán)隊(duì)在空間站成功實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化氧氣技術(shù)重大突破。研究人員通過模擬植物光合作用原理，開發(fā)出將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣及有機(jī)物的閉環(huán)系統(tǒng)，為長期載人航天任務(wù)提供重要生命支持。

這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)旨在解決航天員在長達(dá)數(shù)年的太空任務(wù)中面臨的氧氣供應(yīng)難題。通過建立“太空氧循環(huán)”系統(tǒng)，科研人員實(shí)現(xiàn)了從航天員呼出的二氧化碳廢物中高效提取氧氣，有效減少對地球補(bǔ)給的依賴，顯著提升空間站的生命保障自給能力。

該成果標(biāo)志著中國在載人航天生命支持領(lǐng)域取得里程碑式進(jìn)展，為未來深空探測任務(wù)奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。這項(xiàng)二氧化碳資源化利用技術(shù)也展現(xiàn)出中國在應(yīng)對全球氣候變化領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力，為地球環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供了前沿解決方案。

編譯：徐肖飛（新能源部）

審校：周佳玲（新能源部）

編輯：徐肖飛（新能源部）