甲烷轉化成甲醇？3D技術幫實現！

圖片說明：勞倫斯利弗莫爾的國家實驗室化學家Sarah Baker正在利用氣相色譜瓶測量酶聚合物產生的甲醇量 圖片來源：George Kitrinos/LLNL

近日，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的化學家Sarah Baker和她的研究團隊，從甲烷氧化菌和嗜甲烷菌中提取酶，將其與3D列印或塑形的聚合物混合，形成了新型反應堆。Sarah Baker認為，酶在聚合物中100%保持活性，列印出來的這種酶嵌入聚合物又非常靈活，足以應對未來的各種變化，應加以廣泛的應用。

目前，石油和天然氣萃取技術上的優勢催生了大量的天然氣儲備。然而，在操作中泄露的甲烷無形中加劇了全球變暖趨勢。另一方面，現在的工業技術將甲烷轉化為最終產品的效率偏低且不夠經濟。此外，迄今為止能夠高效地把甲烷轉化成甲醇的催化劑，只有酶甲烷單加氧酶（enzyme methane monooxygenase， MMO)，但這種做法需要大量的能量保養和有機體新陳代謝。

面對目前這種尷尬的能源處理處境，該研究小組將酶與機體分離，並直接利用酶，發現孤立的酶確保了在外界條件下反應的可控性，以及更高的轉換效率和更大的靈活性。該團隊中的環境科學家Joshuah Stolaroff說："到目前為止，大多數工業上的生物反應器是攪拌槽。但對於氣液反應而言，攪拌槽的效率並不高。將酶列印成生命力強大的聚合物結構這一新概念，為生產能力高且節能的新反應堆創造了無限可能。"

該研究小組還發現，相比傳統方法中分散在溶液中的酶，3D列印聚合物在濃聚物中可以多次重複使用。所以，高效地將甲烷轉化成其他碳氫化合物這項技術，勢必會在今後的甲烷和其他氣體轉化成液體的過程中大有價值。相關研究於2016年6月15日發表在NatureCommunications。相關資訊來源於Science。

小編有話說：這下清潔能源真的更清潔了。

Pic Credit: George Kitrinos/LLNL

Journal Reference:

1. Craig D. Blanchette, Jennifer M. Knipe, Joshuah K. Stolaroff, Joshua R. DeOtte, James S. Oakdale, Amitesh Maiti, Jeremy M. Lenhardt, Sarah Sirajuddin, Amy C. Rosenzweig, Sarah E. Baker. Printable enzyme-embedded materials for methane to methanol conversion. NatureCommunications, 2016; 7: 11900 DOI: 10.1038/ncomms11900

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