[发明专利]一氧化碳和二氧化碳生物转化方法

说明书

提供用于一氧化碳和二氧化碳的生物转化的方法。更具体地，所述方法包括用产乙酸菌发酵含有一氧化碳和二氧化碳的底物。所述方法提供高水平的一氧化碳和二氧化碳的转化率以及氢气的利用。

本申请要求美国临时申请号62/716,083(2018年8月8号提交)、62/716,071(2018年8月8号提交)、62/716,053(2018年8月8号提交)、62/741,871(2018年10月5号提交)以及62/741,797 (2018年10月5号提交)的权益，其全部内容通过引用以其整体并入本文。

提供用于一氧化碳和二氧化碳的生物转化的方法。更具体地，所述方法包括将含有一氧化碳和二氧化碳的气流提供给产乙酸菌。所述方法提供高水平的一氧化碳和二氧化碳的转化率以及氢气的利用。

背景技术

二氧化碳和一氧化碳产生由自然过程以及包括燃烧化石燃料(诸如煤、石油和天然气)的工业过程发生。部分地归因于工业过程，大气的二氧化碳和一氧化碳的浓度持续增加。这些二氧化碳和一氧化碳的浓度增加可能会导致大气变化，大气变化造成气候变迁与全球变暖。二氧化碳由于其高的氧化态而难以在生物过程中利用。

除了二氧化碳和一氧化碳以外，许多工业过程也会导致氢气产生。氢气具有高水平的还原电位。然而，氢气由于其非常易燃的性质而难以储存和利用。

鉴于所产生的大量二氧化碳和一氧化碳，需要能够利用一氧化碳和二氧化碳两者的细菌发酵系统。

发明内容

方法包括将气态底物Gx提供到生物反应器Bx中，所述气态底物Gx包含CO₂并且含有约5摩尔%至约90摩尔%的CO₂。将产乙酸菌Mx提供到所述生物反应器Bx中。所述产乙酸菌Mx包含钠转位ATP酶，在生物反应器Bx中所述钠转位ATP酶在发酵期间是活化的。所述方法包括通过一种或多种钠离子源将钠离子提供到所述生物反应器Bx中，以及在包含所述产乙酸菌Mx和所述一种或多种钠离子源的发酵培养液中用所述产乙酸菌Mx发酵所述气态底物Gx，产生一种或多种有机酸。所述发酵培养液包含少于约0.01克/升酵母提取物、少于约0.01克/升糖类，并且其中钠离子以约290至约8750 µg/克细胞/分钟的钠进料速率提供。所述方法包括将发酵培养液维持在约4至约6.9的范围内的pH。将所述一种或多种有机酸的至少一部分提供到生物反应器Bi中。所述方法还包括将气态底物Gi提供到生物反应器Bi中，所述气态底物Gi包含CO并且含有约5摩尔%至约90摩尔%的CO。将产乙酸菌Mi提供到生物反应器Bi中。所述产乙酸菌Mi包含质子转位ATP酶，在生物反应器Bi中所述质子转位ATP酶在发酵期间是活化的。所述方法还包括在包含产乙酸菌Mi的发酵培养液中用产乙酸菌Mi来发酵生物反应器Bi中的气态底物Gi，产生包含一种或多种醇的液流和包含CO₂的气流Gp。