吃二氧化碳的细菌可以将烟囱烟雾中的碳直接回收到新产品中

奥胡斯大学（AU）的研究人员开发了一种新技术，该技术利用微生物将烟气中的二氧化碳直接转化为新的用途，例如用于化学工业的燃料或物质

该技术可以利用二氧化碳作为原料，与传统的碳捕获和储存（CCS）不同，CCS从烟气中捕获碳并将其转化为固体物质，然后储存在地下。这项研究最近发表在《自然通讯》杂志上

“在净零排放的未来，我们需要使用回收我们捕获的二氧化碳的技术，而不是继续从地下提取更多，”生物与化学工程系的博士生、该研究的主要作者之一Amalie Kirstine Hessellund Nielsen说

在全球范围内，烟气中的二氧化碳是导致大气中温室气体浓度升高的最大因素。它也是最有问题的点源之一，因为例如工业烟囱排放的烟气中的二氧化碳与其他气体混合，因此很难在不增加大量额外成本的情况下去除

这项新技术基于碳捕获和利用（CCU），即所谓的胺洗涤使用结合二氧化碳的化学物质从烟气中去除二氧化碳。在传统的碳捕获中，碳在高温下在闭路中与化学物质分离。然后，浓缩的二氧化碳可以在其他要求苛刻的工艺中进一步精炼

澳大利亚研究人员提出的替代技术是一种新的生物集成碳捕获和利用（BICCU）形式，碳直接在电路中重复使用，避免了许多传统的中间工艺步骤。AU的研究人员使用微生物直接在捕获单元中从烟气中去除和转化二氧化碳，而不必施加高温

“微生物在吸收和转化二氧化碳的过程中具有高度的专业性，它们在数十亿年的时间里对这一过程进行了改进。我们在生物反应器中利用了这一点。因此，我们不使用热量，而是添加可以从其他化学物质中提取二氧化碳的微生物，从而节省了我们的取暖费用，”生物和化学工程系的博士后、这项新研究的主要作者Mads Ujarak Sieborg说

微生物通过新陈代谢吸收碳，并将其转化为其他产品，如甲烷，这些产品可以直接在工业中重复使用

Ujarak Sieborg继续说道：“微生物产生的是绿色天然气、醋酸或其他工业可以使用的化学构建块，而不是从地下提取碳。”

碳捕获的激励

到目前为止，碳捕获仍然是一项没有多少行业接受的新技术。沼气厂已经开始从生产中捕获二氧化碳，因为废气中的二氧化碳含量很高，高达50%。然而，在工业产生的普通烟囱烟雾中，二氧化碳的比例要低得多，约为5-10%

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碳捕获的实施非常有限，因为将碳与化学物质分离的加热过程非常昂贵。它所消耗的能源约占发电厂生产的所有能源的30%

因此，研究人员希望微生物方法可以为碳捕获创造更大的动力，因为成本要低得多，而且二氧化碳在被捕获的同时被转化为新产品：

“生物过程在更低的温度下运行，我们的微生物对烟气中的其他气体有抵抗力。但微生物的过程需要氢气，我们通过电解获得氢气。氢气是当今系统的限制因素，因此在我们完成技术之前仍然存在一些挑战，但问题也有解决方案。我们已经有各种不同的反应器要测试——这主要是一个正确组装系统的问题，”Hess说。埃伦德·尼尔森

她继续说道，“CCU是实现工业绿色转型和净零排放目标的一个小但必要的因素，这样温室气体的排放和这些气体的去除才能达到平衡。然而，该技术不能取代可再生能源，可再生能源仍然是绿色转型中最重要的工具。”