CO2作为厌氧消化的主要气体副产物会显著降低沼气的热值，因此需要通过沼气提纯技术去除CO2的同时提升CH4的含量。氢氧化细菌（HOB）由于其高效CO2捕集和生物合成能力，表现高效驱动生物沼气升级的潜力。青岛能源所工业生物燃气研究中心研究了在Cupriavidus necator H16不同气体供应条件下的沼气提纯能力相关研究成果以“Simultaneous biogas upgrading and single cell protein production using hydrogen oxidizing bacteria”发表在Chemical Engineering Journal（中科院1区， IF=15.1）上。
结果显示，在分批实验中，经HOB处理后，CH4浓度可在72小时内从57.09%提高至98.46%，CO2吸收效率可达27 mL/(L·h)，满足沼气提纯的需求。在生物反应器放大实验中，CH4浓度在96小时内增加至94.22%。除了沼气提纯，HOB其蛋白质含量为43.75-70.83%不等。总共测定出17种氨基酸，其中包括8种必需氨基酸。蛋白质可消化氨基酸评分（PDCAAS）表明HOB蛋白质中的必需氨基酸含量均衡，与鱼粉和猪肉的质量非常接近。技经济分析显示使用基于HOB的沼气提纯可以使厌氧发酵过程的净收入提高48.49%。相反，基于氢气营养型甲烷菌（HM）的沼气提纯过程导致净收入减少57%。本研究建立了从有机固体废物到生物甲烷和可利用蛋白质来源的碳循环路径，促进了可持续养分回收。这种方法不仅增强了经济效益，还降低了与厌氧消化过程相关的碳排放。
付善飞研究员和范晓蕾副研究员为本研究的通讯作者，该工作获得了山东省自然科学基金、泰山学者青年计划和青岛新能源山东实验室开放课题的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151576
