特拉华大学(UD)的研究人员与其他学术机构和行业的合作者正在共同努力,在微生物的帮助下将二氧化碳最终转化为环保化学品和产品,从而实现制造业向零排放或负排放转变。

产学研团队专注于可持续生物制造

由圣路易斯华盛顿大学(WashU)领导的碳利用再设计生物制造脱碳(CURB)工程研究中心由美国国家科学基金会提供为期五年、金额达2600万美元的资助。该中心将支持研究、教育、商业化、劳动力发展以及多样性和包容性方面的融合项目。

特拉华大学工程学院的化学工程研究生课程目前在全美排名第七,WilfredChen博士、E.TerryPapoutsakis博士、KevinSolomon博士和YushanYan博士及其团队将帮助推进CURB的研究和劳动力发展目标,其中430万美元的资助将捐给UD。

“我们的UD团队在可持续发展方面有着成功的记录,这个新中心将进一步扩大我们实现碳中和经济的努力,”戈尔化学工程教授兼工程学院研究和创业临时副院长陈说。“我们将设计新的电催化和生物工艺,作为该中心更广泛目标的一部分,即通过从石油基工艺向生物制造转型,帮助美国制造业抑制排放并减少其生态足迹。”

深入研究CURB研究

通过混合电-生物二氧化碳利用系统(HEBCUS),CURB将利用电催化将废弃二氧化碳转化为乙醇、醋酸盐和丙酸盐等中间物质。科学家指出,这些中间体将与生物制造系统兼容,可以更有效地将它们转化为一系列产品,例如作为生产其他化学品和材料的基础材料的平台化学品、有助于促进植物健康和生长的含有活微生物的生物肥料以及其他环保材料。

CURB团队将设计和优化两种类型的HEBCUS:一种利用微生物细胞转化二氧化碳,一种利用酶加速化学反应。这些系统的目标是比光合作用等自然过程效率高10倍,并且所需的步骤更少。

特拉华大学的专家将在多个方面为该项目做出贡献,包括优化单细胞细菌(这种细菌以能够将多种物质转化为有价值的化学品(包括可生物降解塑料)而闻名),将可再生能源整合到生物制造过程中,以及推进教育和劳动力发展工作。CURB开发的新技术预计将创造新的就业机会,并通过提高劳动力技能等方式开辟新的职业发展途径。

特拉华大学是参与该中心的八所大学之一,该中心还拥有30多家企业、创新和教育合作伙伴。

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