文：陳欣雨

來源：35鬥（ID：vcearth）

2021年10月30日，我國又一項“全球首次”科研成果正式麵世，中國農業科學院飼料研究所與北京首鋼朗澤新能源科技有限公司（以下簡稱：北京首鋼郎澤）聯合宣布——我國已成功實現從一氧化碳到蛋白質的合成，並已形成萬噸級別的工業產能。

麵mian對dui工gong業ye廢fei氣qi難nan以yi處chu理li這zhe一yi全quan球qiu性xing問wen題ti
，這zhe一yi發fa現xian突tu破po了le天tian然ran蛋dan白bai質zhi植zhi物wu合he成cheng的de條tiao件jian限xian製zhi，彌mi補bu了le我wo國guo農nong業ye的de最zui大da短duan板ban
，同tong時shi對dui助zhu力li碳tan中zhong和he
、碳達峰、搶占全球工業廢氣處理這一製高點具有戰略性意義。

作為中國經濟發展和城鎮化發展的關鍵載體和重要動力
，支撐製造強國戰略的核心載體
，工業發展過程中不可避免地會遇到碳排放集中、工業廢氣難處理等情況，但如果能對其加以利用，定能從中“淘金”。

據百科信息，工業廢氣
，是指企業廠區內燃料燃燒和生產工藝過程中產生的各種排入空氣的含有汙染物氣體的總稱。這些廢氣有：二氧化碳、二硫化碳、硫化氫、氟化物
、氮氧化物
、氯、氯化氫、一氧化碳、硫酸（霧） 鉛汞
、鈹化物、煙yan塵chen及ji生sheng產chan性xing粉fen塵chen，排pai入ru大da氣qi，會hui汙wu染ran空kong氣qi。這zhe些xie物wu質zhi通tong過guo不bu同tong的de途tu徑jing呼hu吸xi道dao進jin入ru人ren的de體ti內nei，有you的de直zhi接jie產chan生sheng危wei害hai，有you的de還hai有you蓄xu積ji作zuo用yong，會hui更geng加jia嚴yan重zhong地di危wei害hai人ren的de健jian康kang。不bu同tong物wu質zhi會hui有you不bu同tong影ying響xiang。

上述種種汙染物
、可能對人體造成的嚴峻後果以及在日益嚴苛的環保要求和綠色發展理念下，煙道廢氣除塵
、脫硫、脫硝……工gong業ye廢fei氣qi的de處chu理li成cheng為wei了le企qi業ye必bi須xu接jie受shou的de挑tiao戰zhan和he要yao求qiu
，更geng是shi相xiang關guan從cong業ye者zhe不bu得de不bu跨kua越yue的de關guan卡ka。在zai此ci背bei景jing下xia，我wo國guo也ye湧yong現xian出chu了le一yi批pi批pi針zhen對dui工gong業ye廢fei氣qi“變廢為寶”研究的企業和科研院所，以工業廢氣為原料“無中生有”
，正在成為相關行業從業者的“新時尚”。35鬥統計了我國部分從事工業廢氣轉化為“二代產品”以及部分經濟產物的相關企業以及科研成果。

圖：我國部分從事工業廢氣轉化為“二代產品”的相關企業以及科研成果

數據來源：據公開資料收集

目前，已擁有萬噸級的工業生產能力的北京首鋼郎澤算得上是工業廢氣處理中的“領跑者”
，憑借乙醇梭菌蛋白，企業還獲得了我國第一張飼料原料新產品證書。

作為分離於兔子腸道的發酵菌種
，乙醇梭菌能夠以含一氧化碳和二氧化碳的尾氣及氨水為原料
，再曆經液體發酵、離(li)心(xin)等(deng)工(gong)序(xu)
，獲(huo)得(de)單(dan)細(xi)胞(bao)蛋(dan)白(bai)產(chan)物(wu)。農(nong)科(ke)院(yuan)飼(si)料(liao)所(suo)團(tuan)隊(dui)的(de)係(xi)統(tong)分(fen)析(xi)對(dui)產(chan)物(wu)進(jin)行(xing)了(le)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)探(tan)索(suo)，科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)表(biao)明(ming)乙(yi)醇(chun)梭(suo)菌(jun)蛋(dan)白(bai)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，粗(cu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)含(han)量(liang)高(gao)達(da)83%以上，18種氨基酸占蛋白質比例達94%；蛋白質消化率大於95%
，在粗蛋白含量
、部分氨基酸占蛋白質比例上擁有其獨特的優勢。同時

，其所具有的10種必需氨基酸含量和結構比例接近魚粉、遠優於豆粕的特性也讓其能夠被大量應用於飼料中。

在可預見的將來，這一技術的“小荷微露”對改善我國大豆需要大量進口的現狀提供了解決思路
，並且還能降低養殖戶的飼料成本。同時，其對減碳

，助力碳中和、碳達峰也有著重要意義。作為工業排放尾氣中的“常客”
，一氧化碳和二氧化碳在工業廢氣中所占比例較大
，這項研究成果能夠充分對這些廢氣進行利用，“憑空”製造出蛋白質、飼料等經濟產物，不僅解決了碳排放的煩惱，還實現了飼料生產，真正是一舉多得。

據媒體報道，目前河北首朗郎澤已擁有年產蛋白5000噸的能力
，同時，全球首套鐵合金工業尾氣生物發酵裝置也已經於2021年5月在寧夏平羅縣試運行成功，同樣具備蛋白5000噸的年產量。

圖：首鋼朗澤首個商業化工廠

圖片來源：北京日報（如有侵權請聯係作者刪除）

據專家估算
，工業化生產1000萬噸乙醇梭菌蛋白（蛋白含量83%），即相當於進口大豆的2800萬噸（蛋白含量30%）當量，這些舉措可減少二氧化碳排放2.5億(yi)噸(dun)。這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)如(ru)果(guo)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)地(di)在(zai)相(xiang)關(guan)企(qi)業(ye)間(jian)進(jin)行(xing)推(tui)廣(guang)，不(bu)僅(jin)開(kai)辟(pi)了(le)一(yi)條(tiao)低(di)成(cheng)本(ben)且(qie)能(neng)生(sheng)產(chan)優(you)質(zhi)飼(si)料(liao)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)新(xin)道(dao)路(lu)，假(jia)以(yi)時(shi)日(ri)，這(zhe)還(hai)將(jiang)演(yan)變(bian)為(wei)一(yi)場(chang)碳(tan)循(xun)環(huan)、碳利用
、碳捕集的革命。

整體來看，據有關專家表示，我國鋼鐵冶金

、石化煉油、電石等行業，其年產工業尾氣的數量已達萬億立方米之多，如能將其中的50%加以利用
，可年產乙醇5000萬噸、飼料蛋白500萬噸，減少二氧化碳排放1.25億噸，節約糧食1.6億噸，相當於4億畝耕地的年產量。

數量驚人的工業廢氣處理不僅是中國、更geng是shi全quan球qiu都dou必bi須xu突tu破po的de一yi道dao難nan關guan，麵mian對dui如ru此ci龐pang大da的de市shi場chang和he工gong業ye廢fei氣qi排pai放fang量liang，全quan球qiu各ge國guo和he地di區qu也ye緊jin鑼luo密mi鼓gu地di開kai啟qi了le針zhen對dui工gong業ye廢fei氣qi轉zhuan化hua的de研yan究jiu，以yi期qi在zai將jiang來lai的de博bo弈yi中zhong搶qiang占zhan戰zhan略lve製zhi高gao點dian。35鬥統計了目前全球範圍中部分研究團隊對工業廢氣進行處理進而生成部分經濟產物。

圖：國外部分從事工業廢氣轉化為“二代產品”的相關企業以及科研成果

數據來源：據公開資料收集

眾多企業和機構讓人類看到了工業廢氣再利用的另一種可能，工業廢氣的去向也不再是從前的“歸去山林”。在人們探索工業廢氣處理的過程中，其間也誕生出了不少“明星企業”，其中就包括2005年成立於新西蘭的LanzaTech。

圖片來源：LanzaTech官網（圖片若涉及版權問題請聯係作者刪除）

此前，美國的生物燃料出版月刊發表的年度排行榜將LanzaTech評為世界上最熱門的生物能源公司，之後
，LanzaTech的身影就常常出現在“50 家生物經濟熱門公司”的榜單上。作為一家基於氣體發酵技術的碳回收商
，LanzaTech將工業廢氣等非食物、低價值的氣體轉化為丁二醇或者乙醇
，隨後再進行深度的處理。目前，其利用合成生物學技術成功實現了廢碳源發酵產生乙醇、用乙醇製成FENCTOPGREENBio3-PET纖維等。

LanzaTech的所開發的技術能還將鋼廠產生的富碳廢氣轉化為其他基本化學品。2013年，西門子冶金技術部與LanzaTech達成了合作
，在此之後的十年間，其計劃向全球鋼鐵行業提供環保解決方案
；2018年5月，以富碳氣體為原料生產乙醇的技術也正式在河北省曹妃甸京唐鋼廠正式投入商用；上文提到的北京首鋼郎澤也與LanzaTech香港有限公司達成了合作；除此之外

，LanzaTech還與維珍集團、聯合利華等建立了合作關係。

根據Crunchbase數據顯示，經過8輪融資，LanzaTech已獲得總額超過3億美元的投資，其背後投資者不乏Khosla Ventures、K1W1、啟明創投等的身影
，也浮現出了中國國際投資公司（CITIC）和中石化資本等中國投資者的影子。LanzaTech還將領域拓展到了航空業、家庭護理等多個領域，其產品也基本涵蓋了航空燃料
、香水、洗衣粉和家用清潔劑等，可謂是工業廢氣處理企業中的“尖子生”。

LanzaTech 正利用基因測序和編輯技術為合成生物學產業添磚加瓦。在實驗室中，科研人員以專業知識為工具，已成功地誘導轉基因細菌生產50餘種不同的工業碳氫化合物
，下一步，企業正踏入丙酮和異丙醇進入商業化的進程。

35鬥也期待
，在未來能有更多更好技術更加先進的企業在工業廢氣處理這一賽道上湧現出來，為全人類的健康和環保事業做貢獻。

目前，工業廢氣轉化為經濟產物中所用最多的原料是一氧化碳
、二氧化碳以及部分碳氫混合物，因此

，碳捕集利用與封存技術（ Carbon Capture, Utilization and Storage，以下簡稱 CCUS）也成為了目前工業廢氣大批量處理中常用的一種技術。《國家“十三五”科學和技術發展規劃》中也提及了“要發展二氧化碳捕集利用與封存技術”。不過，CCUS也存在一些隱患
，比如氣體泄露問題、不穩定、技術難度大、成本高昂、缺乏全流程示範經驗等
，而在我國，則是有著CCUS相關設施數量較少
、項目規模較小等桎梏。

圖：CCUS示意圖

圖片來源：華寶證券創新部圖

盡管目前的CCUS還hai存cun在zai大da量liang的de痛tong難nan點dian，然ran而er，痛tong難nan點dian中zhong所suo蘊yun藏zang著zhe的de
，不bu隻zhi是shi夜ye以yi繼ji日ri的de研yan究jiu和he孜zi孜zi不bu倦juan的de千qian百bai遍bian試shi驗yan，還hai有you的de是shi將jiang痛tong難nan點dian攻gong克ke之zhi後hou的de柳liu暗an花hua明ming和he工gong業ye廢fei氣qi處chu理li的de快kuai速su發fa展zhan。

首先是化石燃料和能源生產的過程中捕捉和封存二氧化碳所產生的成本極其昂貴
；qici
，zuoyedidianbixujingguoyangekaocha，bunengyinmouxierenweihuoziranyinsuzaochengxiangguanqitideyisan
，yunshuhechulizhexieqitishisuoxuyaoyongdaodeguandaohexiangguansheshixujingguobiaozhunhuajianyan
；再次，在陸地上進行作業，民眾或會產生抵觸情緒；最後，則是技術的“卡脖子”，CCUS部分核心技術掌握在歐美等國家手上


，我國還需加快科研進度
，迎頭趕上
，與國際先進水平齊平。

盡管上述難題成為了工業廢氣處理的阻礙
，但相關工業企業仍可以憑借CCUS打造“第二生長曲線”
，激發內生生長動力
；在“碳中和”背景下，我國工業行業有著龐大的減排需求，能使得CCUS快速增長
；最後，在有關政策的推動下
，也能提升企業和機構破解難題的積極性
，假以時日，定能打贏CCUS這場硬仗。

參考資料：

1.《曹妃甸首鋼朗澤全球首套工業尾氣生物固碳項目顯奇效》

2.《轉化工業廢物為藻類生物質，生物技術初創獲1100萬歐元融資》

3.《國際最新研究：工程細菌可“變廢為寶”用工業廢氣生產化工原料》

4.《工業之美｜這座全球最大的二氧化碳工廠
，將廢氣做成化肥和飲料》

5.《繼獲中石化投資之後，碳回收技術明星公司LanzaTech再拓合作品牌》

6.《合成生物學碳捕捉全球第一股「LanzaTech」估值22億美元即將上市》

7.《應對氣候變化，碳捕集和利用難在哪兒》

8.《對話LanzaTech：碳固定技術如何成為製造業的下一個明星？》