工程电活性微生物助力解决可再生能源储存问题

为了使可再生能源变得更加普及，需要开发可以促进大规模储存的新技术。目前来讲，还不存在哪种技术能够以较低的经济和环境成本为可再生能源提供大规模能源储存和能源读取途径。

而工程电活性微生物或许指明了未来的发展方向：这些微生物能够从光伏发电或风力发电中借用电子，并用这些能量分解空气中的二氧化碳分子，之后微生物可携碳原子生成生物燃料，如异丁醇或丙醇。这些生物燃料可供发电机或添加到汽油中使用。

来源：Big Think

康奈尔大学生物与环境工程教授Buz Barstow近期发表论文称：“我们认为生物学在创建可再生能源基础设施中发挥了重要作用。我们正尝试让生物学发挥更大价值，添加电子工程元素（合成或非生物）比单一使用微生物更高产、更高效。”Barstow教授与他的研究团队将生物和非生物电化学工程结合起来，创造了一种新的储能方法。

自然光合作用已为在封闭的碳环中大规模储存太阳能、将其转化成生物燃料提供了范例。它每年捕获的太阳能几乎是同期所有国家使用太阳能的6倍。但是光合作用在收集阳光方面效率较低，不足发生光合作用细胞吸收的1%。

电活性微生物让人们用光伏技术取代生物光捕获。这些微生物可以吸收电力进入新陈代谢，并将二氧化碳转化为生物燃料。这种方法将为更高效率制造生物燃料提供希望及途径。

其他种类的可再生能源，不仅仅是太阳能，可以为这些过程提供动力。此外，某些种类的微生物可能会产生可被掩埋的生物塑料，从而可以减少空气中的二氧化碳并将其隔离在地下。

作者指出, 使用电进行碳固定的非生物方法 (将二氧化碳中的碳吸收到有机化合物 (如生物燃料) 开始匹配, 甚至超过微生物的能力。然而, 电化学技术并能很好地产生生物燃料和聚合物所需的复杂分子。而工程电活性微生物可以被用于简单的分子到复杂分子的转化。

研究人员表示，工程微生物和电化学系统的组合提供了最有前景的储能解决方案。

在未来，研究人员计划使用他们整合的数据来测试电化学和生物成分组合的所有可能，并从众多选择中找到最佳组合。 

参考文献：

https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/engineered-bacteria-fill-the-missing-energy-link-319817

https://bigthink.com/surprising-science/scientists-want-to-use-bacteria-to-revolutionize-energy-storage?rebelltitem=1#rebelltitem1

http://news.cornell.edu/stories/2019/05/engineered-bacteria-could-be-missing-link-energy-storage

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