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新方法利用微藻和细菌来增加氢气产量

 

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  2019年9月16日,科尔多瓦大学提出的一种利用微生物,特别是微藻和细菌来增加氢气产量的方法。该项题为《醋酸是衣原体与细菌共培养协同产氢的关键》(Acetic acid is key for synergetic hydrogen production in Chlamydomonas-bacteria co-cultures)的研究论文已经在线出版在《生物资源技术》(Bioresource Technology)杂志。 

  为了应对气候变化和寻求可持续的未来,一个以氢为燃料的未来社会一直是科研人员追求的理想情景。这种生物燃料是汽车和发动机所使用的燃料,且不会产生污染和电池问题,因为它比电能更容易储存。为了使这一前景更加接近,科尔多瓦大学生物化学和分子生物学系的一个小组一直在寻找利用微生物来增加氢气产量的方法。研究人员通过将一种叫做莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的单细胞绿藻与大肠杆菌(Escherichia coli)细菌结合起来,发现能够增加产氢量。 

  结果表明,如果藻类和细菌分开工作,藻类和细菌的团队合作产生的氢气产量比它们能够产生的产量多60%。当藻类独立工作时,它通过光合作用产生氢气,而细菌通过糖发酵产生氢气。藻类和细菌之间协同作用的关键是乙酸(acetic acid)。除了提供醋的气味和味道之外,该酸在制氢过程中被细菌分离。同时,研究发现细菌的乙酸积累被视为一个问题:它导致发酵机制停止,因此其产氢也是如此。这就是微藻发挥作用的地方,因为它利用乙酸来产生更多的氢。因此,微藻从细菌不想要的东西中受益,它们一起变得更有效率。 

  研究人员表示,藻类—细菌组合的潜力已被证实,并为其在工业中使用打开了大门,因为在实验室中添加用于细菌发酵的糖可以转移到现实世界的废物中。换句话说,藻类和细菌之间的关系可以使用工业废物和脏水来同时产生氢气和净化污染。此外,生物修复(使用微生物进行净化)和氢气生产相结合,可用作生物燃料,为可持续发展的社会带来可持续性的完整循环。 (刘文浩 编译)

  来源:中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2019年第19期                     

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