美国德克萨斯农工大学工程学院的研究团队近期发表研究，探讨了通过构建碳氢氧共生网络来整合工业流程，将碳氢化合物废物转化为有价值产品的可行性。这项研究被《可持续性》期刊特刊评为编辑之选。

该研究由Mahmoud M. El-Halwagi博士及其研究生Meshal Aldawsari主导，重点关注如何利用碳氢氧共生网络将工业排放物转化为增值产品。El-Halwagi博士表示：“这项工作与我团队正在进行的研究活动相一致，我们将各种环境问题视为利用先进的化学工程和系统集成方法将废弃物转化为有价值产品的契机。” 该网络概念旨在通过连接不同工业单元，促进碳、氢和氧基材料的交换，从而在满足生产需求的同时减少废物与排放。

研究指出，此网络框架的核心是在质量与能源协同利用的基础上，最大化碳资源利用率，并减少工业部门的排放、成本及加工步骤。研究团队成员之一、曾参与概念提出的Mohamed Noureldin博士认为：“社会面临的最紧迫挑战都与这些基本的原子关系息息相关。二氧化碳中的氧是造成排放问题的有害因素，而水分子中的氧则是解决世界淡水需求的方案之一。”

研究团队同时关注了该共生网络的韧性。Aldawsari指出：“供应链中的任何一个环节受到影响，都可能产生连锁反应，波及生活的方方面面……企业在设计工厂时，通常会着重选择盈利、环保和安全的配置，但韧性也必须纳入考量。” 为此，团队引入了一种流量依赖性度量方法，以评估中断风险并识别关键节点。模拟结果显示，即使存在潜在干扰，该网络设计仍能显著提高碳的再利用水平，并降低对新鲜原材料的需求。

El-Halwagi博士总结道：“它利用碳氢化合物加工设施排放的废弃物，创造出高附加值产品。虽然每个工业设施都可能将废弃物视为负担，但如果能巧妙地整合这些废弃物，就能为生产有价值的产品提供原料。” 这项研究为工业领域的循环经济与减排提供了系统性的理论框架。

更多信息： 作者Meshal Aldawsari 等人，标题《通过碳-氢-氧共生网络提高天然气和二氧化碳利用的韧性评估和可持续性》，发表于《可持续性》(2025)。