微生物电化学系统解耦催化实现CO2升级再造长链脂肪酸

为解决化石燃料依赖导致的温室气体排放问题，研究人员开发了两种解耦微生物电化学系统(MES)，通过整合电催化与微生物催化将CO2转化为长链脂肪酸。实验表明，采用电解-纯化系统(System I)比直接电解系统(System II)产量提升188%（1.006 vs 0.349 mg L?1），为可再生能源驱动的人工光合作用提供了新思路。

　　

这项突破性研究将温室气体CO₂变废为宝，通过精妙的"电催化-微生物"双系统接力赛，成功制造出高价值长链脂肪酸。科研团队设计了两套系统对决：系统I先用电解槽将CO₂转化为甲酸盐（采用碳纳米纤维载铋催化剂Bi@PCF），再交给贪吃的小能手Cupriavidus菌(XH293菌株)合成脂肪酸；系统II则让微生物直接暴露在电解环境中。结果令人振奋——分步进行的系统I产量飙升至1.006 mg L^?1，比系统II高出近两倍！这揭示了解耦策略的独特优势：电催化阶段采用KHCO₃电解液时，甲酸盐产率和法拉第效率双双登顶。该研究为可再生能源驱动的人工光合作用开辟了新赛道，让细菌工厂和电化学反应器完美配合，把恼人的温室气体变成珍贵的生物基化学品。