近年来,极端天气事件频发,冰川加速消融,海平面持续上升,这些现象背后,温室气体排放是关键驱动因素,其中二氧化碳占据主导地位。根据地球系统科学数据发布的全球碳预算报告,2025年全球因化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量达381亿吨,刷新历史纪录。
面对日益严峻的碳排放压力,我国科研人员积极探索二氧化碳的资源化路径,推动其从环境负担转向可利用资源。天津大学康鹏教授团队成功研制出全球首套二氧化碳电解转化装置,通过高效电化学反应,将工业排放的二氧化碳定向转化为多种高附加值产品,包括燃油、工程塑料、纺织纤维及食品级淀粉等。
目前,该团队已实现二氧化碳直接制备纺织用纤维的全流程工艺,所生产的衣物具备明确可追溯标识。技术经济性突出,每生产500克纤维材料仅需约10元成本。早在2020年,依托该装置建设的示范产线已稳定运行,年处理二氧化碳50吨,产出汽柴油类产品。此外,团队还拓展了空气直接捕集二氧化碳并经化学与生物耦合途径合成淀粉的技术路线,已完成原理验证与实验室级技术突破,正持续推进降本与工程化优化。
在碳转化效率方面,人工路径展现出显著优势:自然界的光合作用平均转化效率约为0.3%,而该人工系统理论综合转化率可达30%。为确保全过程低碳甚至零碳,装置运行所需能源全部采用光伏发电、风电等可再生能源,从源头规避二次碳排放,切实提升整体减碳效能,为如期实现碳中和目标提供可靠技术支撑。

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