在全球积极推进“双碳”目标的背景下，气相白炭黑产业的绿色变革正悄然加速。近日，由多家科研机构与企业联合承担的“低能耗气相二氧化硅清洁制备技术开发与示范”项目通过中期评审，项目团队在国际上首次提出并验证了一条基于非化石原料和过程碳循环利用的全新工艺路线，为这一高能耗产业的低碳转型带来了曙光。

传统气相白炭黑的生产主要采用四氯化硅（SiCl4）或甲基三氯硅烷等在氢氧焰中高温（超过1000°C）水解的工艺。这一过程不仅能耗巨大，而且原料四氯化硅是多晶硅产业的副产物，其上游链与高耗能的冶金级硅生产紧密相连。同时，反应过程中会产生氯化氢副产物，需要配套庞大的吸收和中和处理装置。整个产业的“碳足迹”居高不下，与当前绿色发展的主流方向存在矛盾。

此次取得进展的新技术，其核心在于两大创新：一是 “原料替代”，尝试使用生物质衍生的硅烷化合物或经过纯化的可持续来源的硅烷作为前驱体，从源头降低对传统高碳排原料的依赖；二是 “过程重构”与“碳循环”，项目团队设计了一种新型催化燃烧与反应耦合系统，通过优化供热方式和反应器结构，将反应温度降低了约30%，大幅节约了能源消耗。更引人注目的是，系统能高效捕集反应产生的二氧化碳，并将其与副产氢气通过催化转化，部分回用于生产流程，形成内部的碳元素循环，从而显著削减了净碳排放。

项目首席科学家、XX大学教授表示：“我们正在努力的目标，是定义下一代‘碳中和’气相白炭黑。这项中期成果表明，通过跨学科的技术融合，在分子层面设计反应路径，在工程层面革新生产系统，完全有可能在保持产品高性能的同时，实现环境效益的巨大提升。”初步生命周期评估（LCA）显示，该示范路线有望将单位产品碳排放降低40%以上。

尽管该技术目前仍处于中试阶段，要实现大规模工业化生产还需攻克工程放大、成本控制等挑战，但它已吸引了众多下游应用领域的关注。在绿色轮胎、节能建筑涂料、环保型硅橡胶等领域，下游厂商对低碳足迹的原材料需求日益迫切。一家参与合作的硅胶企业负责人称：“这与我们终端产品的绿色品牌战略高度契合，我们愿意支持并等待这类前沿技术成熟落地。”

业内专家评论，这一创新探索不仅为气相白炭黑产业自身的可持续发展指明了方向，也为其他类似的高温气相法制备纳米材料行业提供了可借鉴的低碳转型思路。在政策与市场的双重驱动下，绿色制备技术将成为未来高端化工新材料领域竞争的新高地。