日前，中国科研团队成功构建出一套海洋碳回收系统，能够直接从海水中捕获二氧化碳并将其转化为可降解塑料的原料。

海洋是地球上巨大的碳储存库，如今科学家找到了将其转化为有用资源的新途径。这项突破性研究由中国科学院深圳先进技术研究所的饶翔与电子科技大学的夏川共同主导。团队开发的人工海洋碳循环系统，可直接从海水中捕获二氧化碳，并将其转化为制造可降解塑料的关键材料 —— 丁二酸。这是全球首次实现从海洋二氧化碳捕获到化学原料合成的全流程验证。

碳转化技术核心在于电化学与微生物发酵的巧妙结合。海水流经特制的五舱室电化学反应器，在电场作用下发生水分解反应。产生的质子使其中一个舱室酸化，将溶解的碳酸盐转化为气态二氧化碳。随后二氧化碳通过中空纤维膜分离，被输送至第二反应器。在这里，定制设计的铋基催化剂将二氧化碳还原为甲酸。整个过程尚未结束——经过工程化改造的海洋细菌Vibrio natriegens菌株将甲酸发酵合成了具有高附加值的丁二酸，该物质是生产聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等可降解塑料的重要前体。

该系统使用从中国深圳湾采集的自然海水进行持续实验，在530多小时的连续运行中实现了70%的碳捕获效率。更引人注目的是，处理每公吨二氧化碳的成本约为230美元（约合人民币1670元），可与当前主流碳捕获技术一较高下。

未参与该研究的加州理工学院材料科学家相承洋评价道：“这是首次实现从海洋二氧化碳到生物塑料原料的全程制备突破。真正的核心在于将二氧化碳转化为兼具稳定性与经济性的生物塑料单体。”该系统的模块化设计意味着能灵活调整以生产乳酸、丙氨酸和1,4-丁二醇等多种工业化学品，这种适应性使其有望成为将海洋碳资源转化为市场所需材料的可扩展方案。

这项技术的意义远不止于塑料生产。通过利用海洋巨大的碳储存库，该方法既可对现有碳捕获策略形成补充，又能缓解陆地碳捕集压力。这标志着碳处理思路从单纯封存向升级再造的转变，通过将二氧化碳转化为高价值产品推动循环低碳经济发展。

研究人员认为，未来将该系统与海上风电、潮汐能等可再生能源结合，可进一步提升过程可持续性。鉴于海洋已吸收全球近三分之一的二氧化碳排放，此项创新有望使海洋从被动碳汇转变为气候治理的积极参与者，为应对碳污染开辟新航道。

该研究成果已发表于《自然·催化》期刊。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！