在不列颠哥伦比亚省(加拿大)的萨里生物燃料工厂,每年处理超过115,000吨有机废物以产生可再生天然气(RNG)。
但现在,不列颠哥伦比亚大学(UBC)的一个团队更进一步:他们识别出一种新的Natronincolaceae细菌,即使在以前阻碍过程的条件下也能优化这一过程。
重新定义微生物效率的发现
通过厌氧消化生产沼气是一项已有百年历史的技术,但其效率取决于微生物群落的稳定性。
由Ryan Ziels博士领导的团队发现的微生物能够在高浓度氨(对许多微生物有毒的化合物)环境中,保持从乙酸中生产甲烷的活性。
“这一发现并没有改变基础技术,但确实提高了其性能并避免了昂贵的中断,”共同作者Steven Hallam博士在发表在《自然微生物学》上的研究中解释道。
有机废物如何转化为能源
该过程包括几个阶段:
- 厌氧消化:微生物将废物分解为简单化合物
- 转化为有机酸,如乙酸
- 转化为甲烷,RNG的主要成分
该气体通过一个处理系统,包括:
- 初步压缩
- 化学洗涤(洗涤塔)以去除CO₂和H₂S
- 减压和脱气(闪蒸罐和剥离器)
- 最终干燥以防止腐蚀
结果是:纯度为98%的RNG,准备好注入分配网络或用作车辆燃料。
实际和环境影响
- 更高的能源效率:更强大和高效的消化器
- 减少排放:RNG替代化石燃料
- 减少垃圾填埋场废物:在当地得到利用
- 模块化应用:适用于农村社区和农业区
- 与公共政策的协同作用:加强加拿大和德国等国的能源转型目标

环境生物技术:精确性和自动化
通过稳定碳标记等技术,研究人员追踪了已知微生物消失时哪些微生物仍然活跃。这使得他们能够识别看不见的物种并理解它们如何在废物转化中协作。
如今,许多沼气厂拥有数字监控、温度、pH值和有机负荷的自动控制,以及能够精确自动化过程的系统。
循环生物经济:将废物转化为资源
这一发现与全球倡导的循环生物经济倡议一致,在这种经济中,废物不会被丢弃,而是通过生物过程重新增值。这甚至为利用专门的微生物群落减轻海洋塑料污染开辟了新的研究方向。
结论很明确:每升沼气背后都有工程学、应用微生物学和尖端技术。真正的挑战在于继续完善系统并更好地理解使得公正、分散且基于自然过程的能源转型成为可能的微生物。



