生物混合炼金术：将废水污染物转化为化学品 |环境技术公司

研究人员提出了一种利用阳光将废水污染物转化为有价值的化学品的新方法，为可持续和循环化学制造提供了一条途径。

传统的化学制造依赖于能源密集型工艺。这项新研究的作者说，半导体生物混合材料结合了高效的光捕获材料和活细胞，对于那些寻求利用太阳能生产化学品的人来说，已经成为一种令人兴奋的可能性。

现在的挑战在于找到一种经济可行且环保的方法来扩大该技术的规模。

它发表于 自然可持续性 十月。

该工作由中国科学院深圳先进技术研究院高翔教授和哈尔滨工业大学陆路教授领导。
研究人员着手将废水中的污染物直接在废水环境中转化为半导体生物杂化物。该概念涉及利用废水中存在的有机碳、重金属和硫酸盐化合物作为构建这些生物混合物的原材料，然后将它们转化为有价值的化学品。

然而，实际工业废水的主要有机污染物、重金属和复杂污染物的成分通常各不相同，这些污染物往往对细菌细胞有毒且难以有效代谢。它还含有高含量的盐和溶解氧，需要具有好氧硫酸盐还原能力的细菌。因此，利用废水作为细菌原料具有挑战性。

为了克服这个问题，研究人员选择了一种快速生长的海洋细菌——Vibrio natriegens，它对高盐浓度具有特殊的耐受性，并且能够利用各种碳源。他们在 V. natriegens 中引入了需氧硫酸盐还原途径，并训练工程菌株利用不同的金属和碳源，以便直接从此类废水中生产半导体生物杂交体。

他们生产的主要目标化学品是 2,3-丁二醇 (BDO)，这是一种有价值的商品化学品。

通过改造 V. natriegens 菌株，他们产生了硫化氢，这在促进有效吸收光的 CdS 纳米颗粒的生产中发挥了关键作用。这些纳米颗粒以其生物相容性而闻名，能够原位创建半导体生物杂交体，并使非光合细菌能够利用光。

结果表明，这些阳光激活的生物杂交体表现出显着增强的 BDO 产量，超过了仅通过细菌细胞即可实现的产量。此外，该工艺还表现出可扩展性，利用实际废水实现了 5 升规模的太阳能驱动的 BDO 生产。

生命周期评估表明，与传统的 2,3-丁二醇生产路线相比，这种特定的生物混合路线具有显着的可持续性收益。

高教授表示：“与传统的细菌发酵和基于化石燃料的 BDO 生产方法相比，生物混合平台不仅具有较低的碳足迹，而且还降低了产品成本，从而总体上对环境的影响较小。” “值得注意的是，这些生物混合物可以利用各种废水源来生产。”

作者表示，这项工作可以使太阳能驱动的生物制造和废物转化为财富向前迈进一步，并为清洁生产和循环经济铺平道路。

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• PlatoData.Network 垂直生成人工智能。 赋予自己力量。 访问这里。
• 柏拉图爱流。 Web3 智能。 知识放大。 访问这里。
• 柏拉图ESG。 碳， 清洁科技, 能源， 环境， 太阳能， 废物管理。 访问这里。
• 柏拉图健康。 生物技术和临床试验情报。 访问这里。
• Sumber: https://envirotecmagazine.com/2024/01/12/biohybrid-alchemy-transforming-wastewater-contaminants-into-chemicals/