近期，江南大學生物工程學院教授鄧禹團隊在多胺生物合成驅動二氧化碳捕獲方面取得重要進展，相關研究成果已發表在國際期刊《化學工程雜志》。
二氧化碳（CO?）是引發全球變暖、極端天氣等氣候問題的“元兇”之一。除了人們熟知的化石燃料燃燒之外，一些生物過程，如畜牧業活動、有機廢棄物自然分解等也在持續釋放CO?。這類排放源頭分散、濃度低、釋放持續，給傳統的CO?捕集帶來了不小挑戰，也成為當前實現減排目標的一大難題。
以多胺化合物戊二胺為例，它是一種廣泛應用于尼龍材料、涂料和農藥等領域的重要化工原料。據估算，全球戊二胺年產能帶來的CO?排放超過24萬噸，相當于約5萬輛家用汽油車一年的排放量。在“雙碳”目標持續推進的大背景下，如何實現戊二胺生產過程中的同步減碳，成了擺在科研人員面前的一道“必答題”。
為了解決這個問題，研究團隊采用了“酶工程+反應工程”的方法，對生產戊二胺的酶進行了“量身改造”，讓它在偏堿性的環境中也能穩定、高效地工作。通過這一優化后的生產系統，成功實現了戊二胺的高效合成，單批次產量達到了297.0克/升，創下目前已知的最高紀錄。更重要的是，研究人員通過技術手段將這一過程中釋放出來的大部分CO?“就地捕獲”，將其轉化為高附加值的有機酸產品。這樣一來，不僅減少了碳排放，還額外多了一種可再利用的化學品。
“這項技術在生產戊二胺的同時，把原本難以回收的廢氣資源變成了有用的產品。”項目團隊成員李國輝表示，“未來這套方案有望推廣到更多生物制造環節，為產業綠色升級提供新的解決思路。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165309
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