不久的將來，中國或?qū)崿F(xiàn)CO2(二氧化碳)的轉(zhuǎn)化與利用產(chǎn)業(yè)化，CO2將被規(guī)模化生產(chǎn)成各類蛋白質(zhì)，如肉蛋白、飼料蛋白等高附加值產(chǎn)物。
在15日開幕的第二十四屆高交會上的首屆“碳中和技術(shù)院士論壇”上，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(簡稱：深圳先進(jìn)院)與招商局集團(tuán)有限公司共同成立“CO2綠色轉(zhuǎn)化未來產(chǎn)業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”(簡稱：聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室)，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)開辟了一條新賽道。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開展首個聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，就是“基于電催化CO2轉(zhuǎn)化與生物煉制的綠色制造”，項(xiàng)目合作金額近億元人民幣。
該合作由中國科學(xué)院院士、深圳先進(jìn)院碳中和技術(shù)研究所所長成會明牽頭并擔(dān)任聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任，將帶領(lǐng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)突破由新能源驅(qū)動的糧食、燃料、高價值化學(xué)品的可持續(xù)大規(guī)模制造技術(shù)，建立國際領(lǐng)先的CO2利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。
今年四月，深圳先進(jìn)院聯(lián)合合作單位在二氧化碳轉(zhuǎn)化與利用方面取得重大科學(xué)突破，相關(guān)成果以封面文章形式發(fā)表于《自然—催化》雜志，這是繼中科院兄弟院所去年突破基礎(chǔ)上，深圳先進(jìn)院在該領(lǐng)域邁出的產(chǎn)業(yè)化第一步。
碳中和，是指將CO2等溫室氣體的人為排放量被人為努力(如將CO2封存與轉(zhuǎn)化、植樹種草等)和自然過程所吸收，即排放和吸收相中和，實(shí)現(xiàn)碳足跡為零。
根據(jù)國際能源署的推算，全球清潔能源年投資額有望在2030年超過2萬億美元。“開發(fā)和利用可再生能源是實(shí)現(xiàn)碳中和的根本途徑，但需發(fā)展顛覆性技術(shù)。”成會明院士表示，輪胎、纖維、塑料等工業(yè)原料目前都以化石資源為主，隨著石油、天然氣等資源的枯竭，可以把CO2作為工業(yè)原料、生產(chǎn)原料加以利用，將其轉(zhuǎn)變成具有工業(yè)價值的資源。這不僅有助于減少碳排放，還能促進(jìn)“碳中和”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
因此，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室將圍繞高效CO2催化轉(zhuǎn)化材料與器件開發(fā)、低碳化學(xué)品合成生物學(xué)轉(zhuǎn)化、多碳源綜合利用轉(zhuǎn)化與系統(tǒng)集成等三方面開展研究。
“將電催化技術(shù)與合成生物學(xué)結(jié)合，開發(fā)電/生物串聯(lián)催化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)CO2向高附加值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化”。負(fù)責(zé)新型高效電催化劑開發(fā)的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成員、深圳先進(jìn)院碳中和所副研究員張小龍介紹道。
今年4月，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成員、深圳先進(jìn)院合成所研究員于濤團(tuán)隊(duì)與合作者成功實(shí)現(xiàn)了CO2到葡萄糖和脂肪酸的轉(zhuǎn)化，他表示，“基于電催化技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將聯(lián)合作戰(zhàn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)CO2到各類蛋白質(zhì)如肉蛋白、飼料蛋白等高附加值產(chǎn)物的合成。”
“我的工作就像是電催化體系與合成生物體系的‘粘合劑’，運(yùn)用交叉學(xué)科與集成的方法將兩者有機(jī)結(jié)合，研發(fā)出能夠用于CO2高附加值產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)的裝置，進(jìn)一步推動鏈條式、規(guī)模化實(shí)現(xiàn)CO2的綠色轉(zhuǎn)化與利用。”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成員、深圳先進(jìn)院合成所高級工程師夏霖表示。
據(jù)介紹，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室將建成圍繞CO2綠色轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品的千噸級裝置和中試線，為建設(shè)綠色生物制造產(chǎn)業(yè)園和相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群奠定基礎(chǔ)，推動碳中和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
據(jù)國際歐亞科學(xué)院院士、深圳先進(jìn)院院長樊建平介紹，深圳先進(jìn)院未來將建成立若干個研究中心，各類人員規(guī)模達(dá)到500至800人，基本涵蓋碳中和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
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