“首先，我們需要把二氧化碳轉化為可供微生物利用的原料，方便微生物發酵。”曾傑說，在常溫常壓條件下，清潔、高效的電催化技術是實現這個過程的理想選擇，他們就此已經發展了成熟的電催化劑體系。
至於要轉化為哪種原料，研究人員將目光瞄准了乙酸。因為它不僅是食醋的主要成分，也是一種優秀的生物合成碳源，可以轉化為葡萄糖等其他生物物質。
“二氧化碳直接電解可以得到乙酸，但效率不高，所以我們採取‘兩步走’策略——先高效得到一氧化碳，再從一氧化碳到乙酸。”曾傑說。
研究人員發現，一氧化碳通過脈衝電化學還原工藝形成的晶界銅催化合成乙酸的效率可高達52%。
不過，常規電催化裝置生產出的乙酸混合著很多電解質鹽，無法直接用於生物發酵。
所以，為了“喂飽”微生物，不僅要提升轉化效率，保證“食物”的數量，還要得到不含電解質鹽的純乙酸，保證“食物”的質量。
“我們利用新型固態電解質反應裝置，使用固態電解質代替傳統電催化技術中的電解質鹽溶液，直接得到了無需進一步分離的純乙酸水溶液。”夏川介紹。
微生物“吃醋”產葡萄糖
得到乙酸後，研究人員嘗試利用釀酒酵母這一微生物來合成葡萄糖。
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