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近日 , 科技日报发表了一篇名为《我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成并形成万吨级工业产能》的文章 , 在互联网上引起了极大的反响 。
一开始看到这个新闻 , 我也有些心潮澎湃 。
因为这是类似于「二氧化碳合成淀粉」这样的重大成果 , 足以发表于Science 。
但仔细看了文章之后 , 我发现并不是这个样子 。
「一氧化碳合成蛋白质」实际利用的是「乙醇梭菌」的酵化过程 。
酵化是很常见的生物合成技术 , 而且「乙醇梭菌」的酵化 , 也是国际上多年前的技术 , 通稿内容中 , 关于「全球首次」的描述并不客观 。
乙醇梭菌通过吸收一氧化碳和水 , 在身体内进行一系列的转化 , 并最终会生成乙醇和蛋白质 。 这些蛋白质是储存在乙醇梭菌细胞内的 , 并不会提取出来 , 而且整体使用 , 所以又被称为单细胞蛋白 。
目前 , 这项技术主要用于生产饲料养鱼 , 但仅仅只能使用10%的比率 , 和其它鱼粕混用 , 不然会对鱼类有毒害作用 。
而「二氧化碳合成淀粉」是真正的无中生有 , 通过有机催化 , 把二氧化碳一步步催化成了淀粉 , 技术难度上 , 二者是数量级的差距 。
不过再往下看 , 《科技日报》的通报也写得很清楚 , 主要的突破在这个地方:
也就是说 , 研究团队通过基因工程等技术 , 让乙醇梭菌合成蛋白质的速度大大加快了 。 同时达到了前所未有的突破 , 蛋白质收率达到了85% 。
中国农科院饲料所与北京首朗生物技术有限公司经多年联合攻关 , 突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术 , 大幅度提高反应速度(22秒合成) , 创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录 。
不得不说 , 这的确是研究团队最大的突破点 , 而且的确有望对未来中国的碳中和目标提供助力 。
但仔细分析了整个合成过程之后 , 我不禁陷入了深思 。
先看看科技日报的通稿中 , 最后留下的这么一段内容:
这一句话的前半段是有个背景的 , 9月15日 , 首钢集团给自己的通稿是这样的:
以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%)计 , 相当于2800万吨进口大豆(蛋白含量30%)当量 , “不与人争粮、不与粮争地” , 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 , 可减排二氧化碳2.5亿吨 , 节省耕地10亿亩(以平均亩产大豆300斤计) 。
据测算 , 中国每年至少可产生约1.2万亿立方米富含CO的工业尾气 , 如将20%的工业尾气采用生物发酵技术进行高效清洁利用 , 可年产乙醇2000万吨 , 乙醇梭菌蛋白200万吨[1
。
科技日报的文章用的是1000万吨 , 也就是说 , 直接用的是100%利用率 。
这个只是理论数据 , 肯定是不现实的 , 毕竟中国但凡能水电、风电、太阳能、核电100%发电利用率 , 甚至连那占比70%的火电都可以直接省掉 , 完美实现碳中和了 , 哪里还需要等个几十年 。
接下来我们再来认真探讨一下 , 这个工业合成的转化率问题:
中国每年至少可产生约1.2万亿立方米富含CO的工业尾气 。
什么是富含?
查阅了一篇名为《工业废气中一氧化碳的利用》的文献 , 可以得到这样的数据:
电炉制磷尾气中 , CO含量高达85~95%;
电石炉炉气中 , 含CO70~90%;
钢铁纯氧顶吹炉气中 , 含CO70%左右;
小合成氨铜洗再生气中 , 含CO75%左右[2
;
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