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《英国曼彻斯特大学提出利用合成生物学制造生物燃料的新方法，原料可取自海水》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 赵若春
  • 发布时间：2019-11-09

  • 10月20日，英国曼彻斯特大学的研究人员提出利用合成生物学技术制造新一代生物燃料的方法，原料可直接取自海水。研究人员发现，海水中的盐单胞菌能够提供有效的“微生物底盘”，用于合成高价值化合物。通过基因编辑技术来改变微生物的新陈代谢过程，可创造出能够替代原油的高质量生物燃料。未来，该技术或可通过类似于酿酒的方式实现大规模生产生物燃料。研究人员表示，目前生物燃料制作依赖玉米、甜菜等作物，大量占用农田。人类可采用该方法，借助海水制作高质量生物燃料，解决生物燃料与粮食生产抢资源的矛盾。

  • 原文来源：;https://www.manchester.ac.uk/discover/news/breakthrough-for-biofuels-that-could-be-made--from-seawater-rather-than-crude-oil/
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  • 《英国成功研发新一代生物燃料技术 部分原料是海水》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-10-22
    • 英国曼彻斯特大学近日发布一项新研究说，研究人员正利用合成生物学技术制造新一代生物燃料，所使用原料部分来自海水。该校生物技术研究所研究人员与美国一家研究机构合作探讨新一代生物燃料的制作方法。研究人员发现海水中的盐单胞菌能够提供有效的“微生物底盘”，用于合成高价值化合物。 未来这一技术可通过类似酿酒行业的生产方式实现更为经济的生物燃料规模生产，所使用的原料部分是海水。 研究人员介绍，这一技术突破的关键在于通过基因重组技术改变微生物的新陈代谢，以创造出用于替代原油的高质量生物燃料。 生物技术研究所商业化总监柯克·马隆说，目前生物燃料制作依赖玉米、甜菜等作物，占用农地。借助海水制作生物燃料将可减少燃料与粮食生产抢资源的矛盾，最终制造出来的生物燃料与现在使用的燃料品质基本一样，交通工具无需改装引擎就可使用，并且仍能保持高性能。
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  • 《新技术：利用海水制造氢燃料》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-04-16
    • 氢是一种很有吸引力的燃料，因为它不排放二氧化碳。燃烧氢只产生水，或许能让日益恶化的气候变化问题得到缓解。但是同样，氢能的制取也非常的困难。 日前，斯坦福大学的研究人员设计出一种通过利用来自旧金山湾的太阳能、电极和盐水来生产氢燃料的新技术。 该研究成果已于近日刊发在《美国国家科学院院刊》上。它实现了通过电力从海水中分离氢气和氧气，而现有的水分解方法依赖于昂贵的高纯度水，无形中增加了生产成本。 斯坦福大学化学系教授Hongjie Dai说， “使用高纯度水来制备大量的氢能源是不切实际的， 我们在加州几乎没有足够的水来满足目前的需求。” 理论上，电解是用电将水分解成氢和氧，这是一个简单而古老的方法，连接电源并将两个电极放在水中。当电源打开时，氢气从阴极中析出，可呼吸的氧气从阳极中冒出。但海水盐中的氯离子会腐蚀正极，缩减系统的寿命。DAI的研究团队想要找到一种方法来阻止这些海水成分破坏位于水中的阳极。研究人员发现，如果他们在阳极上包含负电荷的涂层，电极表面层就会排斥氯离子，从而减缓底层金属的腐蚀。 他们将氢氧化镍层置于硫化镍之上，硫化镍覆盖着泡沫镍芯。泡沫镍起导体的作用，从电源输送电力，氢氧化镍会产生火花，将水分解成氧和氢。在电解过程中，硫化镍演变成一层负电荷保护阳极。就像两块磁铁的负极互相推挤一样，带负电荷的层会排斥氯离子，阻止氯离子到达铁芯。 该论文的共同第一作者Michael Kenney说，如果没有带负电荷的涂层，阳极在海水中只能工作大约12小时。“但有了这一层，它可以运行一千多个小时。 之前的研究试图将海水分解成氢燃料，但由于腐蚀一般发生在较高的电流下，所以工作电流应很小。但DAI的团队能够通过他们的多层设备传导高达10倍的电流，从而可以大幅提高从海水中生产氢气的速度。 研究小组成员在受控的实验室条件下进行了大部分测试，他们可以控制进入系统的电量。另外，他们还设计了一台太阳能模型设备，利用该设备从旧金山湾收集的海水中产生氢气和氧气。而且没有盐腐蚀的风险，该设备与目前使用高纯度水制备氢气的技术相媲美。Kenney说：“这项研究令人印象深刻的一点是，我们能够在与当今工业界使用的电流相同的条件下工作。” DAI表示，这种新方法将为提高太阳能或风能驱动的氢燃料的可用性打开大门。在未来，这项技术可以用于发电以外的用途。由于这一过程也产生可呼吸的氧气，潜水员或潜水艇可以把设备带入海洋，在不需要浮出水面呼吸空气的情况下，在水下产生氧气。 谈到技术转让，DAI说：“人们可以在现有的电解槽系统中使用这些原理，这可能非常快，不需要花费太多的时间就能做成。”“这不是从零开始——更像是从80％或90％开始。”
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