成都生物所在秸稈發(fā)酵制氫研究中獲進展

　　人類生產生活所用的燃料先后經歷了薪柴、煤炭、石油、天然氣等過程，從發(fā)展規(guī)律中可以看出，燃料的氫碳比逐漸提高，這預示著未來能源將可能以無碳的氫能為主。氫是一種清潔的能源，制備來源廣泛，其中發(fā)酵制氫技術由于可以處理利用各種有機廢棄物而備受青睞。目前以糖和淀粉為原料的厭氧發(fā)酵制氫技術已經趨于成熟，但是以木質纖維素為主要成分的秸稈作為原料的發(fā)酵制氫還存在技術瓶頸，這主要是因為復雜的木質纖維結構阻礙了微生物降解和利用。

　　針對秸稈發(fā)酵制氫存在的技術瓶頸，中國科學院成都生物研究所劉曉風課題組副研究員李東，提出微氧條件強化木質纖維素胞外水解的假設，開展微氧發(fā)酵產氫研究，目前獲得了新進展。通過微氧和厭氧發(fā)酵產氫的對比實驗發(fā)現，與厭氧發(fā)酵產氫相比，微氧發(fā)酵的原料產氫率能夠提高約44%，微氧發(fā)酵的氧化還原電位（ORP）為-300~-150mV，微氧條件能夠耐受較高的揮發(fā)性有機酸濃度。通過微生物群落對比分析發(fā)現，兩種發(fā)酵系統(tǒng)均存在Enterococcus、Bacteroides、Peptoclostridium、Clostridium等四個對發(fā)酵產氫有重大貢獻的菌屬，而微氧發(fā)酵系統(tǒng)中還存在Citrobacte和Escherichia兩個對發(fā)酵產氫有貢獻的菌屬；乳酸菌Lactobacillus mucosae和Bifidobacterium animalis的存在對厭氧和微氧發(fā)酵產氫均具有不利影響。該研究為秸稈發(fā)酵制氫提出了新方向。

　　該研究得到了國家自然科學基金（21106145、21476222）的支持。相關結果發(fā)表在International Journal of Hydrogen Energy,2016,41(12):5456-5464.