Электрометаногенез

Электрометаногенез — форма производства электротоплива, в которой метан производится путем прямого биологического преобразования электрического тока и диоксида углерода.

Технологии производства метана вызывали интерес научного сообщества до 2000 года, но электрометаногенез оставался вне области интереса до 2008 года. С 2008 года количество публикаций, касающихся каталитического метанирования, увеличилось с 44 до более 130. Электрометаногенез привлек большое внимание из-за предлагаемых приложений. Производство метана с помощью электрического тока может обеспечить хранение возобновляемой энергии. Электрический ток, производимый из возобновляемых источников энергии, можно посредством электрометаногенеза преобразовать в метан, который затем использовать в качестве биотоплива . Электрометаногенез также можно рассматривать как метод улавливания диоксида углерода и использовать для очистки воздуха.

В природе образование метана происходит биотически и абиотически. Абиогенный метан производится в меньших масштабах, и необходимые химические реакции не используют органических веществ. Биогенный метан образуется в анаэробных природных средах, где метан образуется в результате разложения органических материалов микробами или микроорганизмами. Исследователи обнаружили, что процесс производства биогенного метана можно воспроизвести в лабораторных условиях посредством электрометаногенеза. Снижение СО₂ при электрометаногенезе облегчается с помощью электрического тока на биокатоде в микробной электролитической клетке и с помощью микробов и электронов (уравнение 1) или абиотически получаемого водорода (уравнение 2).

(1) CO₂ + 8H ⁺ + 8e ^- ↔ CH₄ + 2H₂O

(2) CO₂ + 4H ₂ ↔ CH₄ + 2H₂O