中国农业大学司哺春团队ES&T：将运动转化为甲烷——微生物聚集体中的电磁感应增强废水资源回收

该研究由中国农业大学司哺春教授团队联合多家单位在Environmental Science & Technology上发表。背景方面，厌氧消化过程中微生物依靠电子传递实现产甲烷，但传统方式存在效率瓶颈，且微生物运动产生的动能往往被忽视。研究目的旨在探索如何将微生物在反应器中的运动动能转化为电能，进而促进直接种间电子传递和甲烷生成。结论上，团队通过构建含电活性微生物和导电菌毛的微生物聚集体，并施加横向磁场，利用电磁感应原理将微生物运动产生的磁通变化转化为局部电化学势。实验表明，在磁场作用下，甲烷生产速率提高4.03%–14.55%，电导显著提升，且伴随NADH消耗，证实了诱导电势促进了电子传递和CO2还原产甲烷。该研究开辟了“运动动能—电化学势—甲烷能”的新能量转化路径，为低能耗、高效废水能源回收提供了新思路。