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在全球努力向气候友好型生物燃料过渡的过程中，UO的一位化学教授正在帮助开发无碳发酵技术。
化学和生物化学教授香农·伯切尔(Shannon Boettcher)获得了美国能源部为期两年的40万美元资助，用于开发一种方法，以捕获和回收发酵过程中产生的二氧化碳，将生物质转化为可再生柴油和可持续航空燃料。
这项工作是美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)领导的一个项目的一部分，该实验室是美国领先的研究实验室，伯彻尔的团队将与专门从事电极和水技术的迪诺拉公司(DeNora)合作。
生物燃料的生产涉及到细菌和糖在生物反应器中相遇，并在那里发酵。最终产品是一种被称为生物燃料的可持续燃料替代品。在发酵过程中，一些二氧化碳作为副产品被排放到大气中。
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综合伯切尔的目标是建立一个电解槽，捕捉排放的二氧化碳，并将其还原成甲酸盐，一种促进生物反应器中糖发酵的化学物质。这将创造一个闭环生物燃料生产过程，并消除向大气中排放的二氧化碳。
“为了将排放的二氧化碳转化回甲酸盐，我们正在使用双极膜，”Boettcher说。“这是一个关键的进步，也是UO研究项目的很大一部分。”
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双极膜利用电将水分子分离成质子和氢氧根离子，它们分别是酸和碱。然后，酸和碱可以用于二氧化碳减少过程，双极膜保持进入的二氧化碳和出去的甲酸盐被丢失。
为了制造甲酸盐，质子和电子被添加到由太阳和风能产生的电力捕获的二氧化碳中。然后，甲酸盐可以重新加入到生物燃料的生产过程中。
“即使是清洁能源生产过程也经常会产生一些二氧化碳，因此这在原则上提高了整个生物燃料生产过程的碳效率，”Boettcher说。“这是一个想法，问题是它是否能在一个完整的系统中发挥作用。这就是我们通过这项拨款正在探索的。”
Boettcher将与一名博士后研究员和一名博士生一起，继续在UO进行的研究，作为俄勒冈电化学中心的一部分，这是一个国家领先的努力，将科学研究、创新和教育与可持续能源技术相结合。
Boettcher的团队认为，这种最先进的双极膜可以简化减少二氧化碳的过程，这是他们过去三年在UO所研究的一个进步。这些关键进展是由伯切尔手下的博士后学者塞巴斯蒂安·奥纳在2020年的《科学》杂志上报道p9000的。
“该团队将致美国力于将我们以前的发现应用于一项具有潜在高影响力的技术，同时测试我们对这些过程的基本理解是否正确，”伯切尔说。“这些信息将直接反馈到我们在UO的基础科学工作中，创造一个建设性的循环，使我们能够更好地进行基础科学研究。”
Boettcher还从国防部获得了300万美元的额外拨款，领导着一个来自UO、斯坦佳佳辅助福大学、西北大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家团队，研究类似的双极膜，以建造其他类型的水电解质，在不纯净的海水中运行。该团队正在探索双极膜电解槽系统如何工作，以及如何提高其效率。
伯彻说:“这项拨款带来了资源来探索一些应用，这些应用与我们自己的基础科学努力同时协同作用，以了解这些系统是如何工作的。”“如果这些应用确实有效，那么它将加速科学的采用，并直接影响世界。我们是全球减排努力的一部分，这是非常有影响力的。说到底，重要的是我们所获得的知识对人类有一定的影响。这永远是最终目标。”
