慕尼黑工大利用嗜盐藻类固碳制造碳纤维
慕尼黑工业大学（TUM，德国慕尼黑）研究人员正在开发一种工艺，利用嗜盐藻类——在高盐浓度下生长的藻类——从大气中去除 CO₂，进而制造碳纤维。
据项目负责人 Thomas Brück 及慕尼黑工大藻类培养中心团队介绍，该工艺将大气 CO₂ 转化为生物质（可再生能源有机材料），随后转化为藻类油。藻类油通过限氮培养阶段产生，触发脂质积累。
“我们随后水解藻类油，将游离脂肪酸从甘油骨架上分离，”Brück 解释道。脂肪酸可用于生产生物燃料、润滑剂行业化学品或热塑性塑料。剩余甘油残渣转化为丙烯腈，聚合生成聚丙烯腈（PAN），即当今约 90% 碳纤维生产的前驱体。
虽然 PAN 前驱体可通过标准方式热解，但 TUM 还开发了一种利用抛物面太阳反射镜——弯曲太阳镜——热解 PAN 纤维的工艺，以 CO₂ 中性方式生产碳纤维。
“我们在镜子中心聚焦的玻璃管中进行热解，”Brück 说。“可产生高达 3000°C 高温，该技术完全零排放，且因利用阳光而成本更低。”
据 Brück 介绍，基于藻类 PAN 制造的碳纤维化学成分与当今使用的传统碳纤维相同，物理性能也与石油基碳纤维一致。
“既然我们能将脂肪酸部分生成的热塑性塑料与碳纤维结合，实际上现在可以 3D 打印碳纤维复合材料，”Brück 表示。TUM 目前还与合作伙伴共同开发 CO₂ 负排放建筑材料，如基于藻类碳纤维的碳纤维复合增强花岗岩。
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