Nat.Catal. ∣高效且可规模化地，将海洋碳源升级为生物塑料单体

主要观点总结

本文提出一种新型碳利用技术：人工海洋碳循环。该技术通过在海水中原位捕碳，再经电催化-生物发酵两级转化，把CO₂直接做成可降解塑料原料。示范系统在深圳湾天然海水连续运行536小时，捕碳效率>70%，电耗3 kWh kg⁻¹，综合成本约230美元 tCO₂⁻¹。整个过程包括电催化捕碳、催化剂高选择性还原为甲酸、工程化海洋细菌发酵成琥珀酸、最终生成生物可降解塑料（PBS）单体。这一技术实现了“海水中CO₂→塑料原料”的闭环，为负碳化学品提供可扩展、可盈利的技术路线。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

海洋碳库是地球最大的活性碳储层，却长期未被纳入“负碳”技术版图。传统碳捕集技术能耗高、占地大，而海水天然富集CO₂，为可再生电力耦合碳利用提供了理想入口。

关键观点2: 研究目的

提出“人工海洋碳循环”概念，通过在海水中原位捕碳，再转化为可降解塑料原料，实现负碳化学品的可扩展、可盈利生产。

关键观点3: 研究方法

通过电催化-生物发酵两级转化，利用海水中的CO₂。示范系统在深圳湾天然海水连续运行，验证捕碳效率和整体技术的可行性。

关键观点4: 研究成果

捕碳效率>70%，电耗3 kWh kg⁻¹，综合成本约230美元 tCO₂⁻¹。产物为市场现成的生物可降解塑料（PBS）单体，实现“海水中CO₂→塑料原料”的闭环。

关键观点5: 技术意义

该技术为负碳化学品提供可扩展、可盈利的技术路线，有助于实现碳中和目标。