[发明专利]温室气体改进发酵

权利要求书

1.一种培养能够利用有机原料的微生物的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)在一个或多个生物反应器(1)中培养微生物；

(ii)从所述一个或多个生物反应器(1)捕获CO₂并在还原单元(3)中将CO₂还原为有机原料；和

(iii)将至少一部分来自所述还原单元(3)的有机原料进料到所述一个或多个生物反应器(1)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机原料选自甲酸、甲醇、乙烯、乙醇、1-丙醇、甲烷、乙酸和一氧化碳。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述有机原料是甲酸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微生物选自酵母、丝状真菌、细菌和异养藻类。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

(iv)在电解单元(4)中将水电解成H₂和O₂，并将至少一部分H₂进料到所述还原单元(3)中以将CO₂还原为所述有机原料。

6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

(v)将至少一部分O₂进料到所述一个或多个生物反应器(1)中。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

(v)将至少一部分H₂进料到所述一个或多个生物反应器(1)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中能够利用有机原料的微生物包含至少一种编码感兴趣的化合物的多核苷酸或至少一种编码参与通过细胞产生感兴趣的化合物的化合物的多核苷酸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括监测所述发酵过程，所述发酵过程包括以下步骤：

(vi)选择所述发酵过程的至少一个过程参数，在所述发酵过程的进程期间为其确定当前测量值；

(vii)将所述至少一个所选过程参数的相应当前测量值与由所述过程模型为该至少一个过程参数评估的模型参数的相应评估值进行比较；

(viii)将所述至少一个所选过程参数的所述相应的当前测量值与相应评估值之间的方差与预定阈值进行比较；和

(ix)当所述方差超过所述预定阈值时，改变所述过程模型中采用的至少一个定义的模型参数：

其中执行具有相应改变的模型参数的步骤(vii)至(ix)，直到将所述方差位于所述预定阈值以下；和任选地

其中在步骤(vii)至(ix)的预定重复次数之后所述阈值被所述方差满足的情况下，停止所述方法并且生成警告作为输出。

10.用于培养能够利用有机原料的微生物的系统，所述系统包括用于培养所述微生物的一个或多个生物反应器(1)、用于从所述一个或多个生物反应器(1)捕获CO₂的CO₂捕获单元(2)、用于将CO₂还原为有机原料的CO₂还原单元(3)，以及用于将所述有机原料引入到一个或多个生物反应器(1)中的一个或多个导管(10)。

11.根据前述权利要求所述的系统，还包括用于电解水的电解单元(4)和将来自所述电解单元(4)的H₂引入到所述CO₂还原单元(3)中的导管(11)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于将H₂和/或O₂引入到所述一个或多个生物反应器(1)中的一个或多个导管(12)。