[发明专利]温室气体改进发酵

说明书

本发明涉及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)从一个或多个生物反应器(1)中捕获CO₂并在还原单元(3)中将CO₂还原为有机原料；(iii)将至少一部分来自还原单元(3)的有机原料进料到一个或多个生物反应器(1)中。

技术领域

本发明涉及一种培养能够利用有机原料的微生物的方法。根据另一方面，本发明涉及一种用于培养能够利用有机原料的微生物的系统。

背景技术

微生物被大规模用于微生物本身或通过微生物产生的代谢物的工业生产。这些工业发酵过程和工厂或生物精炼厂中的侧翼操作是能源密集型的，并且由于能源使用和微生物本身的新陈代谢会排放CO₂。鉴于气候变化，迫切需要减少CO₂排放或不排放CO₂甚至负CO₂排放的工业发酵过程。

具体实施方式

根据第一方面，本发明涉及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)从一个或多个生物反应器(1)，优选在捕获单元(2)中捕获CO₂，并优选在还原单元(3)中将CO₂还原为有机原料；和

(iii)将至少一部分优选来自还原单元(3)的有机原料进料到一个或多个生物反应器(1)中，优选将至少一部分来自还原单元(3)的有机原料进料到一个或多个生物反应器中。

本发明人发现本发明提供减少CO₂排放或甚至不排放CO₂的微生物培养。此外，通过将有机原料加到一个或多个生物反应器中，可以减少用于微生物生长的碳底物，即糖、乙醇、甘油、寡糖、多糖、油或糖醇。这表示每个使用的糖的生物质产量增加，这提供改进的生产过程。

在本上下文中使用的“生物反应器”是适合于在存在或不存在氧气的情况下受控培养微生物的发酵容器。

“CO₂捕获单元”是适用于从一个或多个生物反应器(1)的废气中捕获CO₂的物理工具。

CO₂还原单元是适用于将CO₂还原为有机原料的物理工具，如装置或设备。

在本文中使用的能够利用有机原料的微生物是指可以同化有机原料的微生物。

在本上下文中使用的“有机原料”是通过还原CO₂产生的含碳原材料。优选地，本发明的有机原料可衍生自CO₂。更优选地，本发明的有机原料可使用CO₂的电化学还原、CO₂的微生物还原、转化CO₂的酶促过程或有机合成过程衍生自CO₂。或者，如在本上下文中使用的有机原料可定义为CO₂衍生的能量载体。优选地，引入到一个或多个生物反应器中的有机原料的量小于进入一个或多个生物反应器的底物的量。