科创中国
通过微生物电解池协同实现CO2还原与纤维素电发酵的方法
发布时间: 2023-08-09
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
节能环保产业
成果介绍
通过微生物电解池协同实现CO2还原与纤维素电发酵的方法。本申请通过在H型电解池的阴极和阳极上构建不同的微生物菌群，使得CO2在阴极处发生还原反应，转化为小分子有机物(甲酸、乙酸、乙醇等)；同时使纤维素在阳极处进行电发酵，逐步转化为有机酸。通过构建不同的微生物菌群，实现CO2和纤维素的定向转化，本申请的方法可以最大化利用纤维素，成本低、效率高，并集合CO2资源化利用于一体，具有较高的应用价值。
成果亮点
本成果利用微生物电解池，使用中空纤维膜电极，在阳极上构建异质微生物菌群，进行微生物电发酵，提高纤维素定向转化效率；同时在阴极上进行微生物电合成，将CO2转化为脂肪酸。利用可以分泌纤维素酶的好氧真菌Trichoderma reesei与厌氧产酸菌(如Megasphaera elsdenii)构建复合微生物菌群，突破了异质微生物需氧量、生长条件不同而难以共存的难题，酶水解产物可以快速地被厌氧产酸菌原位利用，同步实现酶水解和产酸发酵，大幅提高纤维素的转化率和产酸率。同时好氧真菌可以消耗阳极中的氧气，兼性菌(如乳酸菌)再进一步消耗剩余氧气，最终形成厌氧环境，使得厌氧菌能在阳极室中存活并发挥作用。本成果能够协同实现阳极纤维素资源化利用和阴极CO2固定。
团队介绍
研究组现有成员59人，包括院士1人，研究员2人，副研/助研6人，科研支撑人员、博后及研究生50人，拥有科研实验室、工程专用模拟实验室及检测分析实验室，成员研究基础扎实。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”中科院生态环境研究中心废水无害化与资源化科技服务团 (中国科学院生态环境研究中心) 评价时间：2023-12-07
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