利用大桶微生物为美国氢经济提供燃料

美国能源部的生物学家丹尼尔·范·德·莱利(Daniel van der Lelie)说:“如果美国未来要有一个以氢为基础的经济,我们就需要找到一种方法,既安全又经济地生产大量的氢。布鲁克海文国家实验室.范德雷利将在加州旧金山举行的第232届美国化学学会全国会议上讨论使用微生物大桶来酿造氢气的前景。

考虑到石油和天然气的供应不断减少,成本不断上升,以及燃烧化石燃料会向大气中释放大量的二氧化碳(一种“温室”气体),对氢作为未来燃料来源的关注是引人注目的。相比之下,燃烧氢气(例如,在燃料电池中)不会产生污染。氢是水的组成成分,它的含量非常丰富。然而,寻找一种简单、廉价的方法来提取这种丰富的元素,并以纯气态形式生产它——这是实现“氢经济”的关键一步——一直是一项技术挑战。

范德雷利的研究小组报告说,实验装置使用热菌,给予简单的葡萄糖原料,可以在158到185华氏度之间的大气高压下产生大量的氢气。在他的演讲中,范德莱利将描述这些反应的复杂生物化学,以及扩大该系统的潜力,以连续的,农场为基础的,经济的氢生产。一个重要的发现是,Thermatoga neapolitana在中等低氧环境中最有效地产生氢。以前,细菌产氢只在厌氧或无氧条件下被报道过。

范德雷利说:“氧气通常会杀死像那不勒斯热菌(Thermatoga napolitana)这样的厌氧微生物。这对任何现实世界的生产设施来说都是一个问题,因为从生产线上消除所有氧气会非常昂贵。“我们的研究首次证明,在氧气存在的情况下,细菌可以有效地产生氢气。”

在与国家可再生能源实验室的科学家保罗·金的合作下,布鲁克海文团队现在正在阐明热马托加·那不勒斯在制氢过程中避免氧中毒的机制。van der Lelie说:“了解Thermatoga neapolitana的耐氧性将有助于它从农业资源中生产氢的实际应用。”

http://www.bnl.gov

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