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科技快讯:博士生胡霞等构建了气升式微生物碳捕获电池同时固定高浓度CO2及产生生物能源(生物柴油和电能)

作者:何欣   来源:   时间:2015-09-14 11:21:45   点击:[]

    微藻不仅广泛用于CO2的固定,其光合作用产生的氧气还可以作为微生物燃料电池的电子受体。传统的微生物碳捕获电池(MCC)将微藻培养于阴极为其提供电子受体的同时实现产电和固定阳极产生的低浓度CO2。但是这种方法培养的微藻浓度较低,无法实现高浓度CO2的固定并且大部分关于MCC的研究未对油脂的积累进行量化。

    本研究将用于高浓度微藻培养的气升式光生物反应器(ALP)和MCC相结合首次构建了气升式微生物碳捕获电池(ALMCC)。同时利用质子交换膜不断传递阳离子(e.g., Na+K+ NH4+ Ca2+ Mg2+)到阴极的特点,进一步提高了培养于阴极的微藻生物质浓度。研究发现ALMCC产生的电能和生活污水中污染物的去除率与MCC相比有了较大提高,高浓度CO2的固定率比MCCALP分别高1.889.98倍,油脂的产量是MCCALP1.852.87倍。此外还对三个反应器进行了初步的能量平衡分析,结果显示ALMCC的总能量回收率也明显高于其它两个反应器。该研究同时实现了高浓度CO2的固定,生活污水中污染物的去除,油脂的积累以及电能的产生。该工作发表于Environ. Sci. Technol2015, 49, 10710 - 10717)。

http://dc-pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b02211