В Китае разработали гибридную электробиологическую систему, которая превращает углекислый газ в сложные углеродные соединения посредством электролиза и дрожжевого брожения. На первом этапе с использованием электролиза ученые получают из углекислого газа уксусную кислоту, а затем при помощи брожения создают глюкозу и другие сложные органические соединения.
Химики преобразовали углекислый газ в монооксид углерода в сборке мембранных электродов с использованием одноатомного катализатора Ni–N–C. На основе полученного вещества они синтезировали ацетат, прибегнув к процессу электрохимического восстановления и катализатора на основе меди.
«Ацетат, полученный с помощью обычных электрокаталитических устройств, всегда смешивается с электролитными солями, которые нельзя напрямую использовать для биологической ферментации», — рассказывает профессор Ксиа Чуан, один из исследователей.
Чтобы решить эту проблему, химики использовали реактор для электролита с толстыми анионообменными мембранами для разделения и очистки раствора уксусной кислоты. Через 140 часов электролиза ученые получили сверхчистый раствор уксусной кислоты с относительной чистотой ~ 97%.
Ученые внесли генетические изменения в грибок Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи). Модифицированная колония смогла развиваться на чистом растворе уксусной кислоты и эффективнее производила глюкозу. Предложенный метод может помочь в решении экологических проблем и создании экономики замкнутого цикла.
