微生物产生物能源新途径

　　

 在波士顿举行的108届美国微生物学会大会上，许多报告是关于用微生物生产生物能源产品的新方法，包括将CO2直接转化为乙醇、生物柴油的生产、在反应器中使用微生物生产氢气和只使用太阳光和水生产氢气等。Craig  Venter没有在大会上做学术报告，但是提出了最为振奋人心的观点之一，开发一种可直接将燃煤工厂中的CO2转化为甲醇的工程菌株。 

      美国微生物学会杂志社也专门出版了一本新书《生物能源》，新书共包含30个章节，总结了所有可利用不同原料生产可再生生物燃料的菌株及转化途径。书中还编辑了关于微生物生产液体燃料的最新进展，微生物产电能的潜力及各个领域关于生物燃料生产的研究。 

      动物肠道微生物降解纤维素 
      目前，许多研究都集中在微生物发酵制酒精的发酵原料上。最有潜力的原料还是包括木料残余物、造纸残余物、农业废弃物和一些能源作物。Govind  Nadathur和他在Puerto  Rico大学的同事一直致力于研究特殊生态系统和生命体，从中提取能够降解纤维素的酶类。 

      “木材掉进海洋后就没有了，是什么降解了这些木材呢？我们发现一些软体动物会食用木材，它们肠道中的细菌可以分泌一种可降解纤维素的酶。在白蚁中也有类似现象。”当地种植的甘蔗和木槿花不仅会生产可以产生像精炼糖、糖蜜(可以用来制作朗姆酒)和花朵，也有大量以生物质形式存在的废弃物。Nadathur和他的同事在实验室中可以使用生物肠道细菌中产生的酶将这些生物质降解为糖类并发酵产生酒精，在发酵过程中产生的二氧化碳可以收集后用来养殖海藻,海藻可用作甘蔗和木槿的肥料。 

      他们目前正与一家公司合作建立中试项目，希望能在2009年投入运行。

      微生物制氢：技术挑战 
      另一个有前景的生物燃料是氢气。许多汽车制造商已经生产出氢气概念车，氢能源巴士项目也在洛杉矶取得了许可，Burbank公司也预计将氢能源巴士在2008年夏天投入使用。随着更多的汽车投入使用，对氢能源的需求也不断增加。生长在池塘、湖泊和污泥中的紫细菌可以将水和二氧化碳转化为氢气(有些细菌利用一氧化碳)，但目前的问题是怎样使菌液中的每一个细菌都能充分的利用接触到气态二氧化碳。解决方法是将细菌固定在大量多孔的中空纤维上.水和气体都可以自由的透过这些纤维，但是由于细菌体积比较大，所以不能通过纤维。氢气可以从50ml大小的生物反应器中直接注射到燃料电池中。另一个问题是大气中的二氧化碳还不能被利用，但是Markov说：用特殊的热化学过程可以用生物质生产二氧化碳，另外也有一些细菌可生产二氧化碳。 

      烟囱中生产出来的甲醇 
      Craig  Venter最近宣布，他们实验室正在构建一种可以利用燃煤工厂中产生的二氧化碳直接生产甲醇的细菌。 

      他曾经在海洋中收集到大量首次发现的微生物，有些微生物能够自然的代谢二氧化碳和氢分子生成CH4。另外，这些微生物不是光合细菌，也就是它们可以生长在普通的容器中，不需要太阳光。这与培养海藻捕获二氧化碳相比是一个主要的优点。这些海藻必须生长在光反应器中，这样会使成本大大提高，产量降低。