四川大学/南昌大学团队《自然·通讯》：3D打印核心-壳层微生物水凝胶：构建二元共生体系实现高效生物制氢

背景：氢能作为清洁能源备受关注，但传统制氢方法存在高能耗或高碳排放问题。微藻光合制氢虽环保，但其关键产氢酶对氧气敏感，光合作用产生的氧气会抑制产氢过程。研究目的：为解决微藻产氢中的氧抑制难题，研究团队旨在开发一种空间分隔的微生物共生系统，以维持厌氧环境，实现高效、可持续的生物制氢。结论：研究成功通过同轴3D打印技术构建了核心-壳层结构的微生物水凝胶，将产氢微藻封装于核心，耗氧细菌封装于壳层。该系统利用细菌呼吸消耗氧气，为微藻创造局部厌氧条件，显著激活氢化酶，使氢气产量达到1763 mL H₂ L⁻¹，是传统悬浮培养的78倍，并能在无液体条件下长期稳定运行，降低了水资源消耗，为高效生物制氢提供了新平台。