真正的变废为宝：二氧化碳制淀粉、汽油，一氧化碳造蛋白质！

真正的变废为宝：二氧化碳制淀粉、汽油，一氧化碳造蛋白质！

随着科技的不断进步，人类正在探索将废气转化为有用资源的新途径。从二氧化碳到淀粉，从一氧化碳到蛋白质，从二氧化碳加氢到汽油，这些令人振奋的科技创新不仅展示了"变废为宝"的可能性，更为解决全球性的粮食和能源问题开辟了新思路。

二氧化碳制成合成淀粉

淀粉是目前人类粮食的主要组成部分，同时也是一种关键的工业原料，但是在一般情况下，淀粉的产生都是要依靠植物的光合作用。但是就在前不久，天津工业生物所的科研人员却构建了一种将二氧化碳、以及电解后产生的氢气，合成淀粉（分子式为(C6H10O5)n）的人工路线。

目前根据实验的结果显示，合成淀粉的制造速度将会比在自然状态下产生淀粉的速度提高8.5倍，同时，产量也会有极大程度地增加，就比如说在能量供给充足的情况下，在1立方米大小的生物反应器所制成的淀粉量等同于5亩玉米地年产淀粉量。

一氧化碳造蛋白质

中国农业科学院饲料研究所宣布我国在一氧化碳生物合成领域取得了重大突破性进展——全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，创造了工业化应用中一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录，合成过程只需短短的22秒，并且已经开始万吨级规模的生产！

蛋白质是形成生物体的主要原料，广泛存在于各类食品，已知的所有生命体本身都离不开蛋白质，甚至可以说所有的生命体存活的主要目的都在寻求蛋白质为己所用，人与其他生物的生理运行、生命遗传表达、生化合成和生理调控等生命过程。

但蛋白质在自然界中又是需要生物合成的，其天然合成需要一个复杂的过程，其中需要微生物的固氮功能，需要植物的光合作用形成碳水化合物，再经过三羧酸循环途径以及多个复杂的生物转换与酶促反应，形成氨基酸后再合成为蛋白质。但自然界中植物的蛋白质产生反应缓慢、物质和能量的转化效率较低，最终积累的蛋白质含量较低，而农科院饲料研究所发明的方法却能够制备含量较高的蛋白质。

消息称该技术是由中国农科院饲料所与北京首朗生物技术有限公司主导研制的，经多年联合攻关，研究团队突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，能以含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料来制造新型饲料蛋白资源“乙醇梭菌蛋白”。

这等于是将无机的氮和碳转化为成了有机的氮和碳，而且转化出来的乙醇梭菌蛋白含量高达83%，远超一些肉类和蛋类蛋白质含量，是大豆含量的近三倍，该蛋白物可以应用在动物饲料中，未来或成畜牧业主要饲料用品。因此该技术也被认为开辟了一条低成本非传统动植物资源生产优质饲料蛋白质的新途径。

更可贵的是，农科院饲料所的一氧化碳合成蛋白质技术已经实用化——已形成万吨级工业产能。这和天津工业生物技术研究所发明二氧化碳合成淀粉的技术不同，后者还不能实用化。

若以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白（蛋白含量83%）来计算，它的蛋白质含量相当于2800万吨大豆，而我国大豆主要依赖进口，目前每年约进口1亿吨，所以这种方式生产蛋白质将来或能大量节省大豆，某些需要大豆提取蛋白的领域，以及饲料用蛋白等，其所需要的大豆或将被替代。

二氧化碳加氢变汽油

中科院的二氧化碳加氢制汽油装置量产成功，是我国新能源领域的一个重大突破。这是怎么做到的呢？本质上都是通过催化实现了无机物变有机物，不管是淀粉、蛋白还是汽油，都是长碳链的有机物。里面用到的催化剂是一种铁锰钾催化剂，使用的方法叫作有机内燃法，Organic combustion method，而试图把二氧化碳加氢使其变成燃料的研究啊，全球范围内一直在进行。

该成果，它不仅仅是停留在实验室内，目前这个装置已经是可以年产1000吨了，虽然说有点少是吧，但是它可以符合国五排放嘛，而且催化剂相当的稳定，可以持续反应1000个小时以上，这也就意味着未来你要大规模生产的话，那基本上就是迟早的事情。

这次科研成果可以让我们对于化石能源这种能量存储器的利用效率变高，已经排放出来的炭再回收再利用，变成新的能量存储器，相应的对于碳的净排放就会减少。

随着科技的进步，文明的发展，消耗能量的总量是一定会继续提升的，这个时候呢，你就要面对是不是需要更多的存储器的问题，就好像二氧化碳变成汽油，你得用催化剂吧，那制备催化剂你也得用能量吧，这些能量从哪里来呢？他的一级能源是什么呢？所以说长线看，真正意义的这个清洁能源，可能还得聚焦到如何更直接地利用太阳能，甚至是原子能。