將溫室氣體轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品已成為實(shí)現(xiàn)碳中和經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的一種很有前途的方法。但是，轉(zhuǎn)換效率取決于基板的能量產(chǎn)量。有鑒于此，電子科技大學(xué)夏川教授、西安交通大學(xué)費(fèi)強(qiáng)教授、西北大學(xué)范代娣教授等報(bào)道開(kāi)發(fā)了一種電生物催化系統(tǒng)，通過(guò)整合電化學(xué)和微生物催化過(guò)程，利用可再生能源將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高附加值的四氫甲基嘧啶羧酸（ectoine）。
該系統(tǒng)能夠通過(guò)二氧化碳電催化還原為甲烷，甲烷是一種能量密集的分子，然后作為電化學(xué)燃料，為工程甲烷氧化電池工廠的生長(zhǎng)提供能量，用于生物合成四氫嘧啶。使用配備有高性能碳負(fù)載銅催化劑的10個(gè)25 cm2電化學(xué)反應(yīng)器陣列驗(yàn)證該系統(tǒng)的擴(kuò)展。在約-37 A（~175 mmolCH4 h-1）的總電流下在陰極持續(xù)產(chǎn)生甲烷，在約62A（~583 mmolCH4 h-1）的總部分電流下在陽(yáng)極持續(xù)產(chǎn)生O2。即使在最大CH4和O2消耗量下，該產(chǎn)量也能滿(mǎn)足3 L生物反應(yīng)器的要求，從而將CO2高效轉(zhuǎn)化為四氫甲基嘧啶羧酸（1146.9 mg L–1）。
（2）
這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了二氧化碳能夠電催化合成有價(jià)值產(chǎn)品的生物合成的潛力，為生物制造和能源儲(chǔ)存提供了可持續(xù)的途徑。
參考文獻(xiàn)
Shuqi Guo, Chengbo Li, Xiaohan Huang, Yuehang Su, Chenyue Zhang, Yizhou Dai, Yuan Ji, Rongzhan Fu, Tingting Zheng, Qiang Fei, Daidi Fan, Chuan Xia, Scalable Electro-Biosynthesis of Ectoine from Greenhouse Gases, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415445
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415445
