原位与离位电解制氢方法在电力驱动的单细胞蛋白质生产中的比较

《AIChE Journal?AIChE》：Comparison of in situ and ex situ electrolytic hydrogen supply for electricity-driven single-cell protein production

本研究对比了在位与离位氢气供应模式对CO?转化生产单细胞蛋白的影响。实验表明，在位模式通过提升氢气传质系数（1.33 vs. 0.13 min?1）使生物量生产力提高18%（0.26 vs. 0.22 g/L·d），同时蛋白质含量达57.3%，优于离位模式的47.7%。尽管在位模式电解能耗增加70%，但总能耗降低，因减少反应器加热需求。结论为在位模式在生物量产量、蛋白质质量及能源效率方面更具优势。

　　

摘要

无论是“原位”还是“离位”氢气供应方式，都已被用于利用氢氧化细菌（HOB）从二氧化碳（CO₂）中生产单细胞蛋白质，但两者之间缺乏系统的比较。本研究采用带有内部和外部电解槽的气升反应器来评估这两种氢气供应方式。“原位”方式的氢气传质系数（1.33?min^?1）显著高于“离位”方式（0.13?min^?1），因此生物量产率提高了18%（分别为0.26?g/L/天和0.22?g/L/天）。HOB在“原位”模式下以生物膜和悬浮态的形式生长，而在“离位”模式下仅以悬浮态生长。“原位”模式下的蛋白质含量（57.3%）高于“离位”模式（47.7%）。尽管“原位”模式下的电解能耗高出70%，但由于反应器加热需求降低，总能耗反而更低。这些结果表明，“原位”模式在生物量产率、蛋白质质量和能源效率方面均优于“离位”模式。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。