研究揭示温室气体生物制造经济性和环境影响

西安交通大学费强教授团队通过商业工具模拟工业生产流程，经全生命周期评价和技术经济可行性分析，评估了以餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气（CO₂和CH₄）为原料制备生物航煤的生物制造路径的环境影响和经济性，近日相关研究成果发表在《化学工程》上。

基于合成生物学技术开发的人工细胞工厂，能够高效地将CO2和CH4转化为液体燃料前体，这为开发利用温室气体的新型低碳生物能源制造路径提供了理论基础和实践条件。该生物制造路径利用光能自养微生物和嗜甲烷菌分别将CO₂和CH₄转化为生物油脂，再经提取和升级处理等技术生产生物航煤。由于生物制造的冷却需求低，与热化学转化路径（水热液化）相比，该研究提出的生物制造路径对环境的影响显著降低。此外，在考虑原料处理补贴时，该路径能够实现高达38%的内部收益率，证明这一新型路径具有商业化潜力。这项研究为解决全球变暖问题及温室气体高值转化提供了环境、技术和经济可行性的科学依据。

(a)生物转化路径和热化学转化路径（水热液化）的环境影响对比；(b)原料价格及内部收益率对生物航煤最低售价的影响。