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变废为宝 中国科学家加紧实现二氧化碳转化与利用产业化

2022-11-16 15:39:56来源:中国新闻网点击:


变废为宝中国科学家加紧实现二氧化碳转化与利用产业化

CO2电催化与生物炼制原型示范平台亮相高交会 郑小红 摄

  不久的将来,中国或实现CO2(二氧化碳)的转化与利用产业化,CO2将被规模化生产成各类蛋白质,如肉蛋白、饲料蛋白等高附加值产物。

  在15日开幕的第二十四届高交会上的首届“碳中和技术院士论坛”上,中国科学院深圳先进技术研究院(简称:深圳先进院)与招商局集团有限公司共同成立“CO2绿色转化未来产业联合实验室”(简称:联合实验室),为实现碳中和目标开辟了一条新赛道。

  联合实验室开展首个联合研发项目,就是“基于电催化CO2转化与生物炼制的绿色制造”,项目合作金额近亿元人民币。

  该合作由中国科学院院士、深圳先进院碳中和技术研究所所长成会明牵头并担任联合实验室主任,将带领联合实验室团队突破由新能源驱动的粮食、燃料、高价值化学品的可持续大规模制造技术,建立国际领先的CO2利用技术产业创新体系。

  今年四月,深圳先进院联合合作单位在二氧化碳转化与利用方面取得重大科学突破,相关成果以封面文章形式发表于《自然—催化》杂志,这是继中科院兄弟院所去年突破基础上,深圳先进院在该领域迈出的产业化第一步。

  碳中和,是指将CO2等温室气体的人为排放量被人为努力(如将CO2封存与转化、植树种草等)和自然过程所吸收,即排放和吸收相中和,实现碳足迹为零。

  根据国际能源署的推算,全球清洁能源年投资额有望在2030年超过2万亿美元。“开发和利用可再生能源是实现碳中和的根本途径,但需发展颠覆性技术。”成会明院士表示,轮胎、纤维、塑料等工业原料目前都以化石资源为主,随着石油、天然气等资源的枯竭,可以把CO2作为工业原料、生产原料加以利用,将其转变成具有工业价值的资源。这不仅有助于减少碳排放,还能促进“碳中和”循环经济发展。

  因此,联合实验室将围绕高效CO2催化转化材料与器件开发、低碳化学品合成生物学转化、多碳源综合利用转化与系统集成等三方面开展研究。

  “将电催化技术与合成生物学结合,开发电/生物串联催化技术,能够实现CO2向高附加值产品的转化”。负责新型高效电催化剂开发的联合实验室成员、深圳先进院碳中和所副研究员张小龙介绍道。

  今年4月,联合实验室成员、深圳先进院合成所研究员于涛团队与合作者成功实现了CO2到葡萄糖和脂肪酸的转化,他表示,“基于电催化技术,项目团队将联合作战,进一步实现CO2到各类蛋白质如肉蛋白、饲料蛋白等高附加值产物的合成。”

  “我的工作就像是电催化体系与合成生物体系的‘粘合剂’,运用交叉学科与集成的方法将两者有机结合,研发出能够用于C02高附加值产品规模化生产的装置,进一步推动链条式、规模化实现CO2的绿色转化与利用。”联合实验室成员、深圳先进院合成所高级工程师夏霖表示。

  据介绍,联合实验室将建成围绕CO2绿色转化为高附加值产品的千吨级装置和中试线,为建设绿色生物制造产业园和相关产业集群奠定基础,推动碳中和相关产业的发展。

  据国际欧亚科学院院士、深圳先进院院长樊建平介绍,深圳先进院未来将建成立若干个研究中心,各类人员规模达到500至800人,基本涵盖碳中和相关技术领域。

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