让空气变粮食，中国吨级中试全面启动 工业尾气在管道里呼啸，却在一套银白色反应器里慢慢沉淀出雪白粉末。2024年12月，天津港保税区，全球首条二氧化碳人工合成淀粉吨级中试线连续投料800小时，产出淀粉1.02吨，经SGS检测，直链/支链比、分子量分布与市售玉米淀粉无显著差异。这意味着，粮食不再只能向土地索取，也能向空气“订购”。 把碳排放做成主粮，中国为什么能率先跑通？中科院天津工业生物研究所给出的答案是：把60多步天然光合作用压缩成11步级联反应，能量转化效率从1%拉到18%以上，碳足迹倒挂2.3吨。2018年实验室首次见到“淀粉蓝”，2021年成果登上《Science》，2022年吨级装置拔地而起，2024年完成工程验证，每一步都踩在“双碳”与粮食安全的交汇点。 技术剖面并不神秘：第一步，高选择性In-Zn-Zr固溶体催化CO₂加氢制甲醇，单程转化率54%；第二步，非天然甲醛缩合酶把甲醇变为二羟丙酮，酶活性比野生型高45倍；第三步，动态微孔反应器把固碳、缩合、聚合整合于同一单元，时空产率1.2 kg L⁻¹ h⁻¹，是发酵罐的20倍。18项PCT专利覆盖催化剂、酶突变体、反应器结构，形成“化学固碳+生物聚合”双层护城河。 成本账本同步摊开。当前吨淀粉完全成本1.85万元，其中绿氢占4500元，酶制剂占1.2万元。团队测算，酶活性每提高1倍，成本下降15%，叠加10kL规模效应，2027年可降至6800元，与玉米淀粉市场价倒挂0.2元/公斤。绿氢来源成为最大外部变量：若2030年扩产至1000万吨，需绿氢180万吨，相当于全国当期绿氢总产量30%。把产线搬到可再生电富集的内蒙古、宁夏，成为降本的必由之路。 政策与标准也在同步提速。国家卫健委已受理“合成淀粉”新食品原料申请，毒理学90天喂养试验通过，预计2025年拿到行政许可。碳市场则是隐藏杠杆：当国内碳价≥80元/吨，固定1.5吨CO₂可带来120元收益，相当于吨淀粉成本再降1.8%。一旦全国碳市场扩容至化工行业，商业化拐点将提前到来。 全球竞速骤然升温。欧盟“Horizon Europe”紧急启动SUSPOL计划，拨款1.2亿欧元，目标2028年建成500吨/年示范线；美国DARPA把“CO₂ to Starch”列入军粮快速供给专项，要求5年内在前沿基地实现10 kg/天现场制粉。与海外相比，中国专利优先权日期平均早18个月，关键酶活性高30%，反应器通量高1倍。天津所联合中粮、隆基绿能、中国化学成立四方合资公司，锁定2025年在内蒙古达拉特旗落地10万吨级工厂，届时全球首条“零耕地、零灌溉、零化肥”淀粉产线将正式投产。 从靠天吃饭到靠电吃饭，天津实验把农业纳入工业节拍。2050年全球人口将破100亿，碳预算仅剩4%，让排放端直接变成原料端，是粮食安全、能源安全与气候安全的三重解。空气变粮食，听起来像科幻，但在天津港保税区，它已是一份盖着SGS公章的检验报告，以及一张2027年可商业落地的清晰时间表。 重油加氢 中国研淀粉 淀粉生产 食品加氢 中试原料 中试试验 中试及产业化 淀粉加工废水 淀粉厂排放标准 淀粉消化酶实验 淀粉实验 危废中试 淀粉净化 淀粉炼油 加氢精制
