利用细菌提高生物燃料生产效率

时间：2022-03-24 12:16:43 来源：

通过添加细菌将产品转化为电能，一种新的生物燃料生产方式所产生的能量是现有方法的20倍。

一项新研究的结果发表在本期《环境科学与技术》上，展示了一种新颖的方法，利用微生物来生产生物燃料和氢，同时又消耗了农业废物。

密歇根州立大学的微生物学家Gemma Reguera开发了生物电化学系统，称为微生物电解池，即MEC，利用细菌将农业废弃物分解并将其发酵为乙醇。

Regueras平台的独特之处在于它使用了第二种细菌，将其添加到混合物中时，可在发电的同时去除所有发酵发酵副产物或非乙醇材料。

以前已经研究过类似的微生物燃料电池。但是，玉米秸秆（一种生物燃料的常用原料）的最大能量回收率徘徊在3.5％左右。AgoraResearch科学家Reguera与密歇根州立大学研究生Allison Spears共同撰写了这篇论文，他说，尽管在玉米秸秆化学预处理上投入了大量精力，但Regueras平台仅从发酵过程中就能平均回收35％至40％的能量。

Reguera说：“这是因为精心选择了发酵细菌，可将农业废料有效降解和发酵成乙醇，并产生可被产电细菌代谢的副产物。”

“通过去除发酵的废品，还刺激了发酵细菌的生长和代谢。基本上，我们采取的每个步骤都是按客户要求设计的，以实现最佳效果。”

第二种细菌，降低细菌的地球细菌产生电能。但是，电力不作为输出收获。Reguera说，它用于在MEC中产生氢气，以进一步提高能量回收过程。

她说：“当MEC产生氢气时，它实际上使能量回收率提高了一倍。”“我们将能量回收率提高到了73％。因此，肯定有潜力使该平台对处理农业废物具有吸引力。”

Regueras燃料电池使用经过氨纤维膨胀工艺处理的玉米秸秆，这是密歇根州首创的先进预处理技术。AFEX是由化学工程和材料科学教授Bruce Dale开发的一种业已证明的方法，他目前正在努力使AFEX在商业规模上可行。

同样，Reguera也在继续优化其MEC，因此它们也可以在商业上扩大规模。她的目标是开发可以帮助处理农业废物的分散系统。分散系统可以按中小规模定制（例如，诸如堆肥箱和小青贮饲料之类的规模），以提供一种有吸引力的方法来回收废物，同时为农场生产燃料。

通过。莱恩·卡梅伦（Layne Cameron）

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