一支由研究人员和葡萄酒业合作伙伴组成的团队已在一家西班牙酒庄证明，发酵过程中释放的二氧化碳可以在现场捕集并转化为可再生甲烷，为酒庄减少直接排放、并将废物流转化为燃料提供了一种新途径。
这项研究由 Andrés Sanz-Martínez 及其来自 CIRCE Research Center for Energy Resources and Consumption、Rovira i Virgili University 和葡萄酒集团 Gonzalez Byass 的同事于萨拉戈萨举行的 Enoforum 2026 上公布。示范在西班牙阿拉贡 Somontano 地区的 Viñas del Vero 进行，作为欧盟 FUELPHORIA 项目的一部分，该项目正在测试从食品和饮料过程捕集的碳的工业用途。
葡萄酒发酵在酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵过程中会释放大量生物源CO₂。多数酒庄会将这种气体直接排放到大气中。该项目的目标是截留这一气流、对其进行净化，并在其产生的同一地点将其转化为可利用的能源产品。
研究人员称，安装在 Viñas del Vero 的系统可从多个发酵罐中捕集CO₂，将气体净化至99.95%，并压缩储存。随后，该工艺将捕集到的CO₂与通过电解产生的绿氢结合。在一个两级甲烷化反应器中，这些气体发生反应生成甲烷，即 CH₄，可作为可再生燃料使用。
合作方表示，该系统是为酒庄工况设计的，因为CO₂产量集中在葡萄采收和发酵季，而非全年均匀分布。他们称该装置具有模块化和可扩展性，因此可适应不同的产量规模和季节性运行模式。
根据报告，在2025年采收季从9月9日至9月26日期间，酒庄回收了17公吨CO₂。部分捕集气体随后被送入甲烷化示范装置。使用真实发酵气体的测试产生了干基约含80% CH₄的出口气流，CO₂转化率达到90%。反应器连续运行超过300小时，未观察到催化剂失活，研究人员称这表明该系统在酒庄实际工况下具有稳定表现。
该甲烷化系统采用镍基催化剂，项目团队称其因在CO₂转化中的活性和稳定性而被选用。保持反应器稳定运行是这类技术的核心问题，因为酒庄气流在采收期间可能波动，而且甲烷化对温度控制非常敏感。研究人员表示，后续工作将聚焦于改进热管理，使转化更接近热力学极限，并验证数值模型，以支持未来的优化和规模化。
该项目还指出，在转化为甲烷之前或同时，捕集的CO₂在酒庄内还有其他用途。报告称，这种气体可用于在红葡萄酒生产中混合固相和液相，这可能在降低电力消耗的同时改善均质化效果。它还可通过置换氧气使储罐和压榨机惰性化，这一步骤有助于限制微生物生长和氧化风险。另一项正在评估的应用是使洗涤水酸化，以提高清洗效率并减少用水量。团队还提到，可能从CO₂气流中回收随气体带出的挥发性芳香化合物，并将其回到葡萄酒中。
这些额外应用很重要，因为它们表明，捕集到的发酵气体即使在升级为燃料之前，也已经具有直接的工艺价值。对于面临减排、降能耗和节水压力日益增大的酒庄而言，如果能在一个系统中结合多重收益，这或许会使碳捕集更具可行性。
研究人员将 Viñas del Vero 的装置描述为欧洲首个在酒庄运行的一体化CO₂转CH₄系统。如果随着更多项目出现，这一说法得以持续成立，那么这一西班牙示范将处于将碳循环技术应用于农业和食品加工、而不仅仅是重工业的不断扩大的努力前沿。
该项目背后的更广泛理念，是将发酵CO₂视为原料，而不是不可避免的排放。由捕集到的生物源CO₂和可再生氢生产的甲烷，可根据净化和监管要求在本地用于供热、工艺能源，或潜在的车用燃料。在酒庄环境中，这有助于抵消化石天然气采购，同时降低发酵的气候影响。
项目支持方正在一个去碳化比表面看起来更复杂的行业中推进这一工作。葡萄酒生产的排放来自葡萄园、肥料、玻璃、运输、冷藏和加工设备，但发酵本身是酒窖内最明显的点源之一。由于气体从罐中以集中脉冲形式释放，相比价值链其他环节更分散的排放，它更容易被捕集。
挑战在于，经济和运营层面与技术层面同样重要。酒庄的采收窗口很短，设备必须适应生产需求，几乎没有空间容忍干扰。任何碳捕集和燃料转化系统还必须证明其能够安全、可靠地运行，并且成本在酒庄可承受范围内。2025年的采收试验并未解决这些商业问题，但它确实提供了证据，表明这种化学过程能在真实采收条件下运作，而不仅仅是在实验室中。
在萨拉戈萨公布的结果，来自能源研究人员、化学工程师和酒庄运营方之间的合作，反映出该项目横跨多个学科。CIRCE 位于萨拉戈萨，而大学团队来自塔拉戈纳 Rovira i Virgili University 化学工程系。作为 Gonzalez Byass 旗下部分的 Viñas del Vero 在西班牙东北部巴尔巴斯特罗承办了这项示范。
这项工作展开之际，欧洲各地的酒庄正面临来自监管机构、零售商和消费者更强的可持续发展要求，同时还承受干旱、高温和能源成本上升的压力。在这样的背景下，能够减少排放并在现场生产可用能源的技术正吸引越来越多关注，尤其是在不对酿造本身作出重大改变的情况下即可整合进现有酒庄运营的技术。
目前，Viñas del Vero 项目仍然只是一个示范，但其在2025年采收季报告的数据，为行业提供了迄今最清晰的案例之一，说明发酵排放如何在商业酒庄内部被捕集并转化为可再生燃料。