新型电生物柴油：更高效、更清洁的替代品

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以柴油为燃料的汽车排放大量二氧化碳，这对脱碳构成了重大挑战。美国华盛顿大学领导的研究团队开发了一种电生物柴油，其生产效率是大豆生物柴油的45倍，占用土地也减少了45倍。这项研究成果发表在能源研究期刊《焦耳》（Joule）杂志上。

研究团队利用电催化技术（一种通过电子在催化剂表面与反应物之间转移而触发的化学反应），将二氧化碳转化为生物兼容的中间体，如醋酸盐和乙醇。随后，这些中间体被微生物转化为脂质或脂肪酸，成为生物柴油的原料。

他们开发的新型微生物与催化剂工艺，使得电生物柴油的太阳能-分子转化效率达到4.5%，远高于传统生物柴油的效率。研究人员指出，陆地植物的自然光合作用效率通常低于1%，其中只有不到1%的太阳能量通过二氧化碳转化为植物生物量。

为优化电催化过程，研究团队设计了一种基于锌和铜的新型催化剂，这种催化剂可生成双原子碳中间体。随后，这些中间体由经过基因工程改造的乔氏红球菌（RHA1）细菌菌株转化为脂质。该菌株还增强了乙醇的代谢潜力，有助于将醋酸盐（一种中间产物）进一步转化为脂肪酸。

研究团队对这一新工艺的气候影响进行了评估，结果显示其具有令人鼓舞的潜力。通过使用可再生资源进行电催化，每克电生物柴油生产过程中可减少1.57克二氧化碳，实现负排放的可能性。相比之下，传统石油柴油每克排放0.52克二氧化碳，而大豆生物柴油每克脂质排放2.5至9.9克二氧化碳。