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印度研究人员开发新方法利用甲烷和二氧化碳制造更清洁的生物燃料

盖世汽车 Elisha 2024-12-12 13:02:14

核心提示：该工艺利用一种嗜甲烷细菌——甲烷氧化菌（Methylosinus trichosporium），可以在温和的操作条件下将甲烷和二氧化碳转化为生物甲醇。

盖世汽车讯据外媒报道，印度理工学院古瓦哈提分校（IIT-G）研究人员开发出先进的生物方法，利用嗜甲烷细菌（methanotrophic bacteria）将甲烷和二氧化碳转化为更清洁的生物燃料。

（图片来源：IIT-G）

IIT-G表示，这种创新方法是朝着实现可持续能源解决方案和缓解气候变化迈出的一大步。

这项研究解决了两个紧迫的全球挑战，包括温室气体对环境的不良影响和和化石燃料储量耗减。甲烷是一种温室气体，其温室效应比二氧化碳高27-30倍，是导致全球变暖的重要因素。将甲烷和二氧化碳转化为液体燃料，可以减少排放并提供可再生能源。而现有化学方法耗能大、成本高，并且会产生有毒的副产品，因此扩展性有限。

IIT-G团队开发了一种全生物工艺。该工艺利用一种嗜甲烷细菌——甲烷氧化菌（Methylosinus trichosporium），可以在温和的操作条件下将甲烷和二氧化碳转化为生物甲醇。

与传统化学方法不同，该工艺无需使用昂贵的催化剂，可以避免产生有毒的副产物，并以更节能的方式运行。

该创新两阶段工艺包括：

收集甲烷以生成基于细菌的生物质；
利用生物质将二氧化碳转化为甲醇。

该团队利用先进的工程技术进一步优化工艺流程，从而改善气体溶度，明显提升甲醇产量。所生产的生物甲醇与柴油混合（5-20%的比率），并在四冲程柴油发动机中接受测试。主要结果包括：

减排：一氧化碳、碳氢化合物、硫化氢和烟雾排放量最多可减少87%；
提高效率：柴油-甲醇混合物在燃料消耗、能源效率和发动机性能方面优于纯柴油，同时可以保持类似的机械效率。

IIT-G生物科学与生物工程系Debasish Das教授表示：“这项研究是一个突破。这表明利用以甲烷和二氧化碳为食物的细菌来提取生物甲醇，可以提供化石燃料的可行替代品。传统的生物燃料依赖农作物，可能与粮食生产相竞争；而这种方法使用温室气体，避免了‘食物与燃料之争’问题。这是一种既环保又经济可行的解决方案，既可以利用低成本资源，又有助于实现减排。”

将甲烷和二氧化碳生物转化为生物甲醇，不仅可以提供更清洁的燃料替代品，而且具有工业应用，可用作生产甲醛和乙酸等化学品的前体。该工艺为关键行业（包括石油和天然气、炼油厂和化工制造业）提供了巨大的脱碳潜力。总体而言，这一进展有望减少对化石燃料的依赖性，并充分减少温室气体排放，是朝着实现更绿色未来迈出的重要一步。