Автори : Zeyan Pan , Yuhan Guo , Weihe Rong , Sheng Wang , Kai Cui , Wenfang Cai ,Zhihui Shi , Xiaona Hu , Guokun Wang , Kun Guo
Реферат
Мікробний електросинтез (MES) є перспективним підходом для перетворення CO2 в органічні хімічні речовини. Однак його промисловому застосуванню перешкоджають низька цінність продуктів, таких як ацетат і метан, а також недостатня продуктивність. Для подолання цих обмежень життєздатним рішенням є поєднання виробництва ацетату за допомогою MES з мікробіологічною переробкою до більш цінних сполук. Тут ми показуємо інтегрований реактор, який рециркулює безклітинне середовище між реактором MES, що містить анаеробні гомоацетогени (Acetobacterium), і резервуарним біореактором з безперервним перемішуванням, що містить аеробні ацетат-утилізуючі бактерії (Alcaligenes) для ефективного виробництва одноклітинного білка (SCP) з CO₂ та електроенергії. Реактор досяг максимальної сухої маси клітин (CDW) 17,4 г л-1 при середній швидкості виробництва 1,5 г л-1 д-1. Вміст білка в біомасі досяг 74% від сухої маси. Крім того, інтегрована конструкція значно зменшила утворення стічних вод, пом’якшила інгібування продукту та підвищила виробництво SCP. Ці результати демонструють потенціал цього інтегрованого реактора для ефективного та сталого виробництва цінних біопродуктів з CO2 та електроенергії з використанням ацетату як ключового проміжного продукту.
Висновки
Ми створили нову біогібридну систему, яка поєднує аеробні алкалігени та анаеробні гомоацетогени в системі з рециркуляцією середовища для виробництва SCP з CO2 та електроенергії. Результати показали, що ця інтегрована система з рециркуляцією середовища між двома реакторами ефективно зменшує утворення стічних вод і полегшує інгібування продукту. Система не тільки вирішує проблеми низьких значень ацетату і труднощі вилучення ацетату в MES, але також дозволяє уникнути масообміну і проблем безпеки, пов’язаних з використанням H2 в аеробних умовах для виробництва SCP. Підхід, розроблений в цьому дослідженні, може бути легко розширений для отримання більш цінних продуктів з CO2.
Посилання на орігінал статті : Single-cell protein production from CO2 and electricity with a recirculating anaerobic-aerobic bioprocess
