2025年8月，印尼东海岸的一头抹香鲸尸体震惊世界，它的胃里掏出了11斤塑料垃圾，包括115个塑料杯和两只拖鞋。

而与此同时，联合国报告显示，海洋每年吸收四分之一人为排放的二氧化碳，却因技术瓶颈成了“看得见吃不着”的碳库。

就在这对矛盾无解时，中国科学家干了件大事，从海水中抓出二氧化碳，直接变成可降解塑料！

这项成果不仅解决了碳捕捉难题，更给白色污染开出了药方，这背后藏着怎样的黑科技？又能如何改写全球环保格局？

我国海上首个百万吨级二氧化碳封存工程

全球“卡脖子”有多难？海洋碳库“看得见吃不着”，传统技术全拉胯

海洋是地球最大的碳库，溶解的无机碳储量是大气的50倍以上，可人类却始终打不开这扇宝库大门。

联合国IPCC早已明确，要实现1.5℃温控目标，人工碳捕捉不可或缺，但全球几十种技术路线几乎全陷困境。

传统陆地捕碳就像“烧钱游戏”，欧洲某碳捕集工厂每吨成本高达600美元，还得配套庞大的封存设施，运行三年就因亏损停工。

欧洲某碳捕集工厂

而海洋捕碳则更麻烦，海水里的盐分是天然“杀手”，法国XSeaO2项目的电解装置，在海水中30小时就因盐沉积报废，每天顶多处理4立方米水，合成1升燃料都费劲。

谷歌X实验室曾尝试海水电解捕碳，结果电极腐蚀、碳酸盐碱垢堵满管道，最终黯然退场。

与此同时，塑料污染还在恶化，全球每年800万吨塑料流入海洋，印尼这样的国家每年129万吨塑料入海，禁塑令因替代材料太贵沦为“纸面政策”。

这些无解的难题，让海洋碳利用成了全球科研的“硬骨头”，直到中国团队的出现才终于被啃下。

碳捕存

中国双技术“王炸”！一边“抓碳”一边“变料”，指标碾压

就在各国科学家对着海水束手无策时，中国的两支团队悄悄拿出了破局的钥匙，靠“电催化抓碳”和“生物催化变料”两步走，打通了全链条。

电子科技大学夏川团队先解决了“抓碳”难题。

他们研发的新型电解装置，在天然海水中连续工作500多小时稳如泰山，这背后的核心是Bi-BEN铋基催化剂。

传统铋催化剂在海水中活性低、易失活，而这种催化剂通过两步法合成，能精准抓住二氧化碳转化为甲酸，电流密度达到720mAcm⁻²，比传统催化剂翻了近十倍。

电催化+生物催化的集成系统

更神的是“一举两得”，捕碳时还能产出氢气，这可是零污染能源。

成本更是惊喜，结合沿海风电，每吨碳捕集成本从229.9美元降到165美元，比欧洲技术便宜近三分之二。

抓来的碳怎么变塑料？中科院深圳先进院高翔团队接棒了。

甲酸虽说是关键原料，却对微生物有毒，普通细菌碰上就死，他们盯上了海洋里的需纳弧菌，这种菌在30‰盐度的潮间带随处可见，繁殖速度是大肠杆菌的两倍，天生耐盐。

论文共同通讯作者高翔(右)与论文共同第一作者郭明明（左）交流实验结果

通过基因改造，团队敲除了它的甲酸抑制基因，强化电子传递链，硬生生造出“超级工程菌”，在高浓度甲酸里活得滋润，还能把甲酸当唯一“食物”，转化成PBS塑料的琥珀酸和PLA塑料的乳酸。

碳同位素实验更实锤了来源，塑料里98.7%的碳都来自海水二氧化碳，回收率达89.2%。

2025年实验室中试更让人振奋，1升、5升发酵罐里，乳酸产量突破15g/L，纯度99%以上，用这些原料做的吸管，手感和普通吸管没差，埋在土里几个月就降解了。

两大技术的无缝衔接，不仅打破了全球技术壁垒，更让“海水变塑料”从幻想变成了扎实的现实。

论文通讯作者夏川（右）与同学探讨实验细节

不止造塑料！“万能工厂”要落地，全球都来抢中国方案

实验室里的成功只是第一步，真正让“海水变塑料”走进生活，还得看产业化的落地速度，而中国团队的规划，早已超出了“造吸管”的范畴。

他们设计的沿海“绿色工厂”藏着巧思，选址必须满足三个条件，即直接取盐度32-37‰的天然海水、配套海上风电或潮汐能、临近港口方便运输。

规划中的示范工厂，每年能处理50万吨海水，产出2万吨可降解塑料，完全匹配市场需求。

成本更是杀手锏，根据《2024煤基生物可降解塑料产业白皮书》，目前市场上PLA塑料成本约1.5美元/千克。

碳捕集设备

而中国这项技术能降到1.2美元/千克，和传统石油基塑料的1美元/千克只差10%-30%，随着规模扩大，成本还能再降，完全能撑起商业化运营。

而“平台化潜力”则更厉害，这不是只能造塑料的“单功能机器”，通过调整代谢通路，还能生产有机酸、表面活性剂，甚至医药中间体和食品配料。

比如引入异源酮酸脱羧酶，就能合成L-乳酸、衣康酸等12种高价值化学品，覆盖材料、医药、食品等多个行业。

全球市场早已嗅到了机会，印尼作为全球第二大塑料污染国，每年129万吨塑料入海，2023年颁布禁塑令却因替代材料太贵难以执行，主动找上门寻求合作。

印尼总统

中东5国也看中了技术的碳减排能力，已签订试点协议，计划2027年前建成首个海外示范线。

中国技术不再是实验室里的“展品”，已然成为全球争抢的环保解决方案。

而对普通人来说，生活也将悄悄改变，2025年底，我国要求所有县城建成区禁止使用不可降解一次性餐具，这项技术正好能补上替代材料的缺口。

一次性餐具

以后外卖餐盒、超市塑料袋，可能都印着“海洋碳制造”的字样，用着安心，降解后也不污染环境。

技术不止于赚钱，更在于给全球提供了一条可持续发展的新路径，它证明了环保和产业升级能并行不悖，碳减排也能变成“摇钱树”。

这种“边保护边发展”的中国智慧，正是当下全球最需要的解决方案。

碳捕捉

结语

碳不是负担，而是可利用的资源，环保不是牺牲，而是能创造价值的产业。

当沿海工厂的管道开始“喝海水产塑料”，当全球多国用上中国的环保方案，我们看到的不仅是技术的力量，更是中国在全球可持续发展中的担当。

未来，或许我们手中的每一件塑料用品，都藏着一片海洋的故事，而这一切，都始于中国科学家敢为人先的突破，始于对“人与自然和谐共生”的不懈追求。

中国的“海水炼金术”，正在改写人类与碳相处的历史。

信息来源：海水“变”生物塑料！我国科学家联合破解海水捕碳难题

中国日报网 2025-10-07

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