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本报成都10月9日电(记者周洪双、李晓东)海洋，作为地球上最大的天然“碳库”，每年吸收逾四分之一人为排放的二氧化碳，有效减缓了全球气候变暖。然而，海水持续吸收二氧化碳引发的海洋酸化，对海洋生态平衡构成了严重威胁。如何把这部分已进入海洋的碳，转化为人类可利用的资源，减缓海水酸化，是促进“蓝色经济”发展与实现“双碳”目标所面对的共同命题。
中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、合成生物学研究所高翔团队联合电子科技大学夏川团队，首次提出并验证了一种基于“电催化+生物催化”耦合策略的“人工海洋碳循环系统”。该系统可捕集天然海水中的二氧化碳，并转化为可直接进入生物制造的中间体，再进一步升级为多类高价值化学品与材料。该研究以可降解塑料单体为示范案例，有望为燃料、医药与食品配料等更广谱产品提供生物制造平台。相关成果近日发表在国际学术期刊《自然·催化》上。
研究的首个关键环节由电子科技大学夏川团队负责。他们利用电催化技术实现了从海水中进行高效的碳捕集。面对电极钝化和盐类沉积等难题，研究团队设计了一种新型电解装置。实验结果显示，该装置能在天然海水里连续稳定运行超500小时，二氧化碳捕碳效率有70%以上，还可同步副产氢气。同时，研究团队成功研制出高活性、高甲酸选择性的铋基催化剂，借助电催化将捕获的二氧化碳高效转化为甲酸，并持续获得高浓度甲酸溶液。