我院黨巖教授課題組完成生物電化學(xué)系統(tǒng)中實現(xiàn)低耗能的高效原位沼氣升級的論文“High efficiency in-situ biogas upgrading in a bioelectrochemical system with low energy input”發(fā)表在環(huán)境類Top期刊《Water research》（影響因子：11.236）上，第一作者為環(huán)境學(xué)院博士生劉傳奇，指導(dǎo)教師為黨巖教授和孫德智教授，北京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。

厭氧消化產(chǎn)生的沼氣是一種重要的生物能源，但是沼氣中含有的CO₂（30-50%）影響了其利用價值，需要進(jìn)行升級提純。對環(huán)境友好的生物電化學(xué)法具有轉(zhuǎn)化率低、耗電高等缺點，尋找一種低能耗、高效率的微生物電化學(xué)沼氣升級方法具有較大意義。黨巖教授課題組利用電活性產(chǎn)甲烷菌可以直接接受陰極電子還原CO₂產(chǎn)CH₄這一優(yōu)勢，構(gòu)建了一套低能耗、高效率的原位沼氣升級系統(tǒng)�；�于此系統(tǒng)，課題組在外加陰極電勢-0.5V的條件下獲得CH₄純度高達(dá)97%以上的沼氣，生物陰極表面電活性產(chǎn)甲烷菌Methanothrix的相對豐度高達(dá)92.7%。通過群落分析和反轉(zhuǎn)錄實時熒光定量PCR（qRT-PCR）進(jìn)一步證實了產(chǎn)甲烷菌通過直接接受來自陰極的電子進(jìn)行CO₂還原，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型預(yù)測了升級過程中的CH₄產(chǎn)量。本研究為生物電化學(xué)沼氣升級技術(shù)的設(shè)計和實際應(yīng)用提供了參考和思路。

本研究得到了國家自然科學(xué)基金項目（No. 51708031）的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117055