海洋作为地球最大碳汇，吸收了约25%的人类活动二氧化碳排放，但这一过程导致海洋酸化，威胁生态系统稳定。近日，《自然·催化》杂志报道了一项创新研究：科研团队开发出一种从海水中高效捕获二氧化碳并转化为可生物降解塑料前体的系统，为工业化学品生产提供了可持续解决方案。

研究负责人夏川及其同事设计的系统由两部分组成：首先通过电催化剂将海水中的二氧化碳转化为纯甲酸，再利用人工改造的盐弧菌将其进一步转化为琥珀酸——这种物质是制备可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的关键原料。该系统碳捕获效率超过70%，能耗低至每千克二氧化碳3千瓦时，可连续运行536小时，且成本具有竞争力，每吨二氧化碳处理费用为229.9美元。在规模化实验中，发酵罐产量达到每升1.37克，验证了系统的可扩展性。

研究团队指出，通过优化电极和微生物催化剂，该系统还可用于生产燃料、药物及食品等多种化学物质。尽管当前产量和集成度需进一步提升以适应工业需求，但这一突破为二氧化碳资源化利用开辟了新方向，有望推动化学工业向低碳转型。夏川表示：“我们的目标是将二氧化碳从环境负担转化为有价值的资源。”

更多信息： Chengbo Li 等，高效可扩展地将海洋碳源升级改造为生物塑料单体，《自然-催化》(2025)。期刊信息： 《自然催化》