高效和可持續的能源生產對于減緩氣候變化至關重要,但目前的生物燃料或電燃料等方法在效率和產品方面存在局限性。近日,得克薩斯農工大學Joshua S. Yuan、Susie Y. Dai提出了一種電生物柴油路線,通過整合電催化和生物轉化,從二氧化碳中生產脂質用于生物柴油。
本文要點:
1) 作者首先通過模擬和代謝組學揭示了C2+中間體利用中的生物能量和代謝限制,并指導合成生物學設計實現了還原劑平衡、更多ATP生產、高效脂質轉化和更高的脂質產量。
2) 此外,作者發現了乙醇和乙酸鹽的特定比例,以實現共底物協同作用,使雙金屬催化劑設計能夠提高生物轉化效率。微生物和催化劑的協同設計實現了4.5%的太陽能到分子的轉化效率,用于二氧化碳到脂質的轉化。電生物柴油利用了電催化的高效率和微生物脂質合成的較長碳鏈產物,克服了電催化和生物轉化的局限性。
Kainan Chen et.al Electro-biodiesel empowered by co-design of microorganism and electrocatalysis Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.10.001
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.10.001