研究人员使用高效的微生物电合成将二氧化碳转化为丁酸

2023-08-22 18:03:08
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赫罗纳大学(西班牙)的研究人员成功地使用高效的微生物电合成(MES)将CO 2 转化为丁酸。在《环境科学与生态技术杂志上发表的一篇开放获取论文中,他们报告了以批量馈电模式操作低欧姆电阻 (15.7 mΩ m 2 ) 电池,交替使用高 CO 2和氢气 (H 2 ) 可用性,以促进生产乙酸和乙醇。

链伸长导致丁酸的选择性(以碳为基础)生产,丁酸是一种用于制药、农业、香水和化学工业的有价值的化学品。

在施加1.0或1.5 mA cm -2 电流时,该研究实现了14.5 gm -2 d -1丁酸 的平均生产率。

链伸长过程中的关键角色被确定为Megasphaera sp。用富集的群落接种第二个细胞复制了丁酸生产率,但在滞后阶段降低了 82%。

丁酸成功升级为丁醇,这是一种与现有汽油基础设施兼容的有价值的生物燃料,并用作制药和化学工业中丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯生产的前体。

通过中断CO 2供应并维持特定的pH和氢分压条件,在pH低于4.8时触发产溶剂丁醇生产。

MES电池设计被证明是高效的,平均电池电压为2.6-2.8 V,产生的丁酸的 电能需求为34.6 kWh el kg -1 。尽管由于 O 2和 H 2穿过膜的交叉而存在一些限制,但该研究确定了利用 CO 2高效生产丁酸的最佳操作条件。

这项研究展示了CO 2生物电化学转化为丁酸及其随后在微生物电解池中升级为丁醇 的潜力。找有价值的信息,请记住Byteclicks.com

需要进一步的研究和开发来优化大规模应用的工艺。

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