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撫生試劑-二氧化碳變?yōu)橐后w燃料技術(shù)問世

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二氧化碳變?yōu)橐后w燃料技術(shù)問世
美國加州大學(xué)洛杉磯分校薩繆里工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究人員,展示了利用電力將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料異丁醇的方法,。
  該學(xué)院化學(xué)及分子生物工程系的廖俊智教授及其同事提出了一種將電能儲(chǔ)存為醇形式的化學(xué)能的方式,,可作為液體運(yùn)輸燃料使用。廖俊智說:“目前一般使用鋰離子電池來儲(chǔ)存電力,,存儲(chǔ)密度很低,,但當(dāng)以液態(tài)形式存儲(chǔ)燃料時(shí),存儲(chǔ)密度能顯著提升,,并且新方法還具備利用電力作為運(yùn)輸燃料的潛力,,而無需改變現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。”

  研究小組對一種名為“富養(yǎng)羅爾斯通氏菌H16”的微生物進(jìn)行了基因改造,,使用二氧化碳作為單一碳來源,,電力作為*的能量輸入,在電子生物反應(yīng)器中出異丁醇和異戊醇(3-甲基-1-丁醇),。

  光合作用是指植物等在可見光的照射下,,經(jīng)過光反應(yīng)和暗反應(yīng)(又稱碳反應(yīng))兩個(gè)階段,,利用光合色素,將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,,將二氧化碳(或硫化氫)和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,,并釋放出氧氣(或氫氣)的生化過程。在此次研究中,,科學(xué)家將光反應(yīng)和碳反應(yīng)分離開來,,不利用生物的光合作用,而改用太陽能電池板將陽光轉(zhuǎn)化為電能,,隨后形成化工中間體,,以其促進(jìn)二氧化碳的固定,zui終生成燃料,。廖俊智解釋說,,這一方式將比普通的生物系統(tǒng)更為有效。后者需要基于大量農(nóng)耕土地種植植物,,新方式則由于不需要光反應(yīng)和碳反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,,所以可將太陽能電池板置于沙漠中或屋頂上。

  理論上,,太陽能發(fā)電所產(chǎn)生的氫可促使轉(zhuǎn)基因微生物中的二氧化碳轉(zhuǎn)化,,以形成高能量密度的液體燃料。但溶解性低,、質(zhì)量遷移率低,,以及和氫相關(guān)的安全隱患都制約了這一過程的效率和可擴(kuò)展性,因此,,研究小組采用甲酸替代氫作為中間體和的能源載體,。科研人員表示,,他們首先借助電力產(chǎn)生甲酸,,再利用甲酸促進(jìn)二氧化碳在細(xì)菌中的固定,在黑暗中生成異丁醇和醇,。

  廖俊智表示,,電氣化學(xué)中甲酸鹽的生成,生物學(xué)中二氧化碳的固定,,以及醇的合成,,都為電力驅(qū)動(dòng)二氧化碳向多種化學(xué)物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化開啟了可能。此外,,甲酸鹽轉(zhuǎn)化為液體燃料也將在生物質(zhì)煉制過程中發(fā)揮重要作用,。

二氧化碳變?yōu)橐后w燃料技術(shù)問世


 

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