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部门间能源整合以提高效率
为了实现欧盟在 2050 年实现碳中和的目标并加速向可持续能源系统的过渡，需要在可再生能源生产、能源效率提高、技术开发和广泛电气化之间实现协同作用。本文提出了一种可持续可再生能源供应网络的综合方案，以实现欧盟在 2050 年前向 100% 可再生能源系统的过渡，重点关注各个部门的热电终端用户，以实现部门之间的更多协同作用，从而提高能源系统的整体效率。本文结合存储技术，考虑了来自不同可再生能源的可再生电力、热能、第一代、第二代和第三代生物燃料、氢气和生物产品的生产和供应。建立了一个动态混合整数线性规划模型，以最大化综合标准可持续性净现值为目标，同时优化所有可持续性支柱。结果显示了住宅部门、服务业和运输部门电气化对加速向可持续能源未来的过渡的影响。可再生电力驱动的热泵似乎是满足住宅和服务业供暖需求的关键技术，分别占最终消费的 55% 和 61%。结果还揭示了生物质热电联产系统的作用，其热回收可满足住宅部门 33% 的可再生能源热需求和服务业 28% 的热量需求。交通运输部门的最终能源消费中电力份额预计将达到 52%。到 2050 年，住宅、服务和交通运输部门的电力需求预计将几乎是目前需求的两倍。
酿酒酵母表达系统代谢调控的先进技术和新进展展望
酿酒酵母是广泛使用的生物合成系统之一，用于生产各种生物产品，尤其是生物治疗药物和重组蛋白。由于外来基因的表达和插入总是受到酿酒酵母内源性因素和非生产性程序的阻碍，因此已经开发出各种技术来增强转录的强度和效率并促进基因编辑程序。因此，阻碍异源蛋白质分泌的限制已经得到克服。已经开发出负责转录起始和精确调控表达的高效启动子，这些启动子可以通过合成启动子和双启动子表达系统进行精确调控。适当的密码子优化和协调以适应酿酒酵母的基因组密码子丰度有望进一步提高转录和翻译效率。通过将专门设计的信号肽与上游外源基因融合，可以实现高效、准确的转运，从而促进新合成的蛋白质的分泌。除了广泛应用的启动子工程技术和明确的内质网分泌途径机制外，创新的基因组编辑技术 CRISPR/Cas（成簇的规律间隔的短回文重复序列/CRISPR 相关系统）及其衍生工具可以更精确、更有效地进行基因破坏、定点突变和外源基因插入。本综述重点介绍为精确调控酿酒酵母表达系统的代谢而开发的复杂工程技术和新兴遗传技术。
Jen -Yi Huang -Purdue农业
3。Bao，Y.，Huang，J.-Y. * 2024。 微泡对浸入葡萄番茄的浸润的影响。 食品化学，454，139813。 4。 Arbor，A.J.，Bhatt，P.，Simsek，H.，Brown，P.B.，Huang，J.Y。 * 2024。 生命周期评估基于微藻的废水处理用于虾循环水产养殖系统的环境可行性。 Bioresource Technology，399，130578。 5。 Arbor，A.J.，Chu，Y.-T.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2024。 生命周期评估虾，红蛋白，米蒂纳和奥卡哈吉基的海洋水生生产。 环境管理杂志，353，120208。 6。 Bhatt，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. ，Hussain，A.S.，Liu，H.T.，Simsek，H。*2024。 藻类和土著细菌联盟在治疗虾废水中：可持续水产养殖系统资源回收的研究。 环境研究，250，118447。 7。 Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。 水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。 环境污染，345，123468。 8。 Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Bao，Y.，Huang，J.-Y.* 2024。微泡对浸入葡萄番茄的浸润的影响。食品化学，454，139813。4。Arbor，A.J.，Bhatt，P.，Simsek，H.，Brown，P.B.，Huang，J.Y。 * 2024。 生命周期评估基于微藻的废水处理用于虾循环水产养殖系统的环境可行性。 Bioresource Technology，399，130578。 5。 Arbor，A.J.，Chu，Y.-T.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2024。 生命周期评估虾，红蛋白，米蒂纳和奥卡哈吉基的海洋水生生产。 环境管理杂志，353，120208。 6。 Bhatt，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. ，Hussain，A.S.，Liu，H.T.，Simsek，H。*2024。 藻类和土著细菌联盟在治疗虾废水中：可持续水产养殖系统资源回收的研究。 环境研究，250，118447。 7。 Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。 水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。 环境污染，345，123468。 8。 Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Arbor，A.J.，Bhatt，P.，Simsek，H.，Brown，P.B.，Huang，J.Y。* 2024。生命周期评估基于微藻的废水处理用于虾循环水产养殖系统的环境可行性。Bioresource Technology，399，130578。5。Arbor，A.J.，Chu，Y.-T.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2024。 生命周期评估虾，红蛋白，米蒂纳和奥卡哈吉基的海洋水生生产。 环境管理杂志，353，120208。 6。 Bhatt，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. ，Hussain，A.S.，Liu，H.T.，Simsek，H。*2024。 藻类和土著细菌联盟在治疗虾废水中：可持续水产养殖系统资源回收的研究。 环境研究，250，118447。 7。 Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。 水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。 环境污染，345，123468。 8。 Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Arbor，A.J.，Chu，Y.-T.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y.* 2024。生命周期评估虾，红蛋白，米蒂纳和奥卡哈吉基的海洋水生生产。环境管理杂志，353，120208。6。Bhatt，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. ，Hussain，A.S.，Liu，H.T.，Simsek，H。*2024。 藻类和土著细菌联盟在治疗虾废水中：可持续水产养殖系统资源回收的研究。 环境研究，250，118447。 7。 Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。 水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。 环境污染，345，123468。 8。 Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Bhatt，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y.，Hussain，A.S.，Liu，H.T.，Simsek，H。*2024。藻类和土著细菌联盟在治疗虾废水中：可持续水产养殖系统资源回收的研究。环境研究，250，118447。7。Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。 水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。 环境污染，345，123468。 8。 Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Aranda-Vega，A.，Bhatt，P.，Huang，J.-Y.，Brown，P.，Bhasin，A.，Hussain，A.S。，Simsek，H。*2024。水产养殖中溶解物质的生物降解性和生物利用度：土著细菌，蓝细菌和绿色微藻的性能。环境污染，345，123468。8。Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y. * 2024。 在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。 食品工程杂志，363，111782。 9。 * 2023。 10。Chen，C.-J.，Tsai，J.-H.，Lee，Y.-C。*，Huang，J.-Y.* 2024。在烹饪过程中腌制的竹芽条及其二氧化硫去除的数学建模。食品工程杂志，363，111782。9。* 2023。10。Salazar Tijerino，M.B.，SanMartín-González，M.F.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.-Y. 生命周期评估精酿啤酒在不同尺度上以单位操作为基础进行评估。 可持续性，15，11416。 Pankaj，B.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Shivaram，K.B.，Yakamercan，E.，Simsek，H。*2023。 使用响应表面方法论对水产养殖废水废水的电化学处理和参数优化。 环境污染，331，121864。 11。 Chung，M.M.S.，A.J.，Huang，J.Y。 * 2023。 微气泡辅助清洁过程，用于超滤系统及其环境性能。 由膜的邀请，13，424。 12。 Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.Y。 * 2023。 使用微泡会通过油性废水污染的微滤膜清洁。 受到食物和生物产品加工的邀请，138，53-59。 13。 Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y. ，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Salazar Tijerino，M.B.，SanMartín-González，M.F.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.-Y.生命周期评估精酿啤酒在不同尺度上以单位操作为基础进行评估。可持续性，15，11416。Pankaj，B.，Huang，J.-Y. ，Brown，P.，Shivaram，K.B.，Yakamercan，E.，Simsek，H。*2023。 使用响应表面方法论对水产养殖废水废水的电化学处理和参数优化。 环境污染，331，121864。 11。 Chung，M.M.S.，A.J.，Huang，J.Y。 * 2023。 微气泡辅助清洁过程，用于超滤系统及其环境性能。 由膜的邀请，13，424。 12。 Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.Y。 * 2023。 使用微泡会通过油性废水污染的微滤膜清洁。 受到食物和生物产品加工的邀请，138，53-59。 13。 Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y. ，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Pankaj，B.，Huang，J.-Y.，Brown，P.，Shivaram，K.B.，Yakamercan，E.，Simsek，H。*2023。使用响应表面方法论对水产养殖废水废水的电化学处理和参数优化。环境污染，331，121864。11。Chung，M.M.S.，A.J.，Huang，J.Y。 * 2023。 微气泡辅助清洁过程，用于超滤系统及其环境性能。 由膜的邀请，13，424。 12。 Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.Y。 * 2023。 使用微泡会通过油性废水污染的微滤膜清洁。 受到食物和生物产品加工的邀请，138，53-59。 13。 Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y. ，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Chung，M.M.S.，A.J.，Huang，J.Y。* 2023。微气泡辅助清洁过程，用于超滤系统及其环境性能。由膜的邀请，13，424。12。Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.Y。 * 2023。 使用微泡会通过油性废水污染的微滤膜清洁。 受到食物和生物产品加工的邀请，138，53-59。 13。 Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y. ，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Velasquez Domingo，J.A.，Huang，J.Y。* 2023。使用微泡会通过油性废水污染的微滤膜清洁。受到食物和生物产品加工的邀请，138，53-59。13。Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y. ，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Chu，Y.-T.，Bao，Y.，Huang，J.-Y.，Kim，H.-J.，Brown，P.B。 * 2023。 补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。 食物，12，69。 14。 Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。，Kim，H.-J.，Brown，P.B。* 2023。补充C解决了可持续海洋水培粮食生产系统中的pH难题。食物，12，69。14。Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y. * 2022。 从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。 工业生态学杂志，26，2006-2019。 15。 Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Al Eissa，A.，Chen，P.，Brown，P.B.，Huang，J.-Y.* 2022。从生命周期的角度来看，饲料配方和农业系统对虾生产链环境性能的影响。工业生态学杂志，26，2006-2019。15。Huang，J.-Y. *，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。Huang，J.-Y.*，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。 2022。 16。*，Jones，O.G.，Zhang，B.Y。2022。16。在巴氏杀菌期间酪蛋白和角叉菜蛋白与乳清的相互作用及其对蛋白质沉积的影响。食物和生物生产加工，135，1-10。Chung，M.M.S.，Tsai，J.-H。; Lu，J.，Padilla Chevez，M.，Huang，J.-Y. * 2022。 微泡辅助清洁，以增强从传热表面清除牛奶沉积物。 ACS可持续化学与工程，10，8380-8387。 17。 Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Zhang，B.Y.，Le，T.M.，Huang，J.Y。 * 2022。 食品加工环境可持续性的生命周期评估。 受到食品科学技术年度评论的邀请，13，217-237 18。 Akrama，S.*，Bao，Y.，Butt，M.S.，Shukat，R.，Afzal，A. * 2021。 含有的基于阿拉伯胶和麦芽糊精的微胶囊的制造和表征Chung，M.M.S.，Tsai，J.-H。; Lu，J.，Padilla Chevez，M.，Huang，J.-Y.* 2022。微泡辅助清洁，以增强从传热表面清除牛奶沉积物。ACS可持续化学与工程，10，8380-8387。17。Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Zhang，B.Y.，Le，T.M.，Huang，J.Y。 * 2022。 食品加工环境可持续性的生命周期评估。 受到食品科学技术年度评论的邀请，13，217-237 18。 Akrama，S.*，Bao，Y.，Butt，M.S.，Shukat，R.，Afzal，A. * 2021。 含有的基于阿拉伯胶和麦芽糊精的微胶囊的制造和表征Chung，M.M.S.，Bao，Y.，Zhang，B.Y.，Le，T.M.，Huang，J.Y。* 2022。食品加工环境可持续性的生命周期评估。受到食品科学技术年度评论的邀请，13，217-237 18。Akrama，S.*，Bao，Y.，Butt，M.S.，Shukat，R.，Afzal，A.* 2021。含有
人工智能用于现代电网和清洁能源经济的机会
ABPDU 先进生物燃料和生物产品工艺开发部 ADMS 先进配送管理系统 AI 人工智能 AMBER 用于生物能源研究的人工智能和机器学习 AMMTO DOE 先进材料和制造技术办公室 ARPA-E 高级研究计划局 - 能源 BER 生物和环境研究计划 BETO DOE 生物能源技术办公室 BIL 两党基础设施法 BTO DOE 建筑技术办公室 CCS 碳捕获和储存 CEQ 白宫环境质量委员会 CESER DOE 网络安全、能源安全和应急响应办公室 CESMII 清洁能源智能制造创新研究所 CMM 关键矿物和材料 CMRA 气候恢复力和适应性测绘 CPUC 加州公用事业委员会 DBMS 数据库管理系统 DCEP 数据中心能源从业者 DER 分布式能源资源 DLR 动态线路评级 DOE 能源部 ECOS 环境保护在线系统 EIS 环境影响声明 EMS 应急管理系统 EO 行政命令 EPA 环境保护署 ESA 濒危物种法案 EV 电动汽车 EVSE 电动汽车供应设备 FECM DOE 化石燃料办公室能源与碳管理 FERC 美国联邦能源管理委员会 FOA 资助机会公告 GDO DOE 电网部署办公室 GEB 电网互动式高效建筑 GET 电网增强技术 GHG 温室气体 GIS 地理信息系统 GW 吉瓦 HITL 人机协同
糖精连续催化热液化制备高能量密度生物原油
拟议的研究涉及“主题领域 1：将海藻转化为低碳燃料和生物产品”，并计划开发一种低成本连续催化热液液化 (CHTL) 工艺 (TRL2→4)，该工艺能够处理腐蚀性原料，以展示将褐藻 Saccharina latissima (糖海带) 中的多糖最佳转化为低碳、稳定且高能量密度 (>35 MJ/kg) 的生物油/生物原油前体 (产量 >45 wt.%)，用于可持续航空燃料 (SAF)。为了进一步提高可行性和可持续性，我们建议探索 i) 储存和预处理方法，以保存多糖，同时降低灰分/盐含量；ii) CHTL 反应器系统的低成本涂层，以承受与连续、热效率高、高通量反应器运行相关的腐蚀性反应条件。我们工艺开发工作的总体目标是制定适用于农场藻类生物精炼模式的糖海带连续 CHTL 加工蓝图，使温室气体排放减少 60% 以上（石油原油基线）。所提出的方法解决了目前在以下方面的知识空白：1）节能高效的海带储存，保存多糖；2）HTL 原料的高盐/灰分管理；3）生物原油的稳定性和热值；4）连续水热加工以获得高能生物原油；5）反应器腐蚀问题，以解决在更高 TRL 下生产生物原油的可行性。该项目将使用由低成本 304H 钢制成的具有耐腐蚀涂层的 CHTL 反应器系统，展示从糖海带中连续生产 500 小时或 3 周的油，并在考虑 SAF 途径的同时，通过 TEA 和 LCA 展示经济和环境影响。
微生物细胞工厂：生物多样性，途径构建，鲁棒性和工业适用性
摘要：蛋白质，原代代谢产物和化学物质的微生物生物合成正在增强势头，目前被视为工业研究部门的一种前进方法。对环境的威胁增加了，石油资产下降的可能性已将聚光灯转变为微生物细胞工厂（MCFS）。除了具有与化学合成相比的各种优势（例如毒性，更便宜的方法论和环境良性的性质）外，发酵罐还可以种植微生物，从而在工业相关性方面采用有效的生物处理方法。由于绝大多数生物多样性都是微生物，因此该评论首先凸显了工业上重要的微生物的微生物生物多样性。然后，纸张描绘了通过微生物求职者生成有价值的生物产品的生产途径。许多宿主细胞合成生物化合物作为其自然机制的一部分；但是，还开发了几种技术来从具有选定特性的非本地微生物中获得所需的最终产物。微生物生物合成途径可以归类为天然 - 现有途径，异源途径和人工途径。系统的代谢工程将代谢工程与进化工程，合成双学科和系统生物学整合在一起，进一步彻底改变了工程强大表型领域。这些策略的使用可改善菌株的性能，最终达到生物化学物质的高滴度和生产率。在本文中还简要讨论了用于利用本地途径和设计非本地创建途径的现代趋势和工具。fi-nce，综述讨论了使用微生物工作试力品来生产无数材料和化学物质，包括羧酸，氨基酸，植物天然产物（PNP），类胡萝卜素，口味和香料，揭示使用微生物物种生成可持续性生物生物生物生物生物生物的功效。
流程系统的工程学观点，关于发酵的挥发性生化物的生态效率下游加工
对环境污染，气候变化和能源安全的越来越担忧正在推动从化石碳源到更可持续的替代品的必要过渡。由于较低的环境影响，生物化学物质迅速获得了显着的可能性，这是一种潜在的可再生解决方案，尤其是在欧洲感兴趣的解决方案。在这种情况下，过程系统工程（PSE）有助于在多个量表和级别上进行决策，以最佳使用（可再生）资源。使用废物生物量或工业过失的发酵是生产这些产品的一种有希望的方法。但是，由于抑制作用或底物浓度较低，可以获得相对较低的产品浓度。因此，需要在下游处理中进行显着改进，以提高整体生物处理的竞争力。本文通过提供有关稀释发酵肉汤挥发性生物产品的纯化的新的PSE观点来支持可持续发展。由于纯化显着促进了生化生产过程的总成本（占总成本的20％ - 40％），因此增强这一部分可能会大大提高整体生物过程的竞争力。高级先进的下游过程提供了恢复高纯度产品的可能性，同时通过连续去除抑制性产物来增强发酵步骤，并用当前的大部分水回收微生物。除了较高的生产率外，可以通过避免生物量损失，实现闭环运行并减少对淡水的需求，从而大大改善上游过程。应用热泵，热积分和其他工艺强化方法（PI）可以大大降低能量需求和CO 2排放。此外，使用可再生电力而不是传统化石能源的机会为（绿色）电力和化学工业脱碳迈出了重要的一步。
回顾性研究
对环境污染，气候变化和能源安全的越来越担忧正在推动从化石碳源到更可持续的替代品的必要过渡。由于较低的环境影响，生物化学物质迅速获得了显着的可能性，这是一种潜在的可再生解决方案，尤其是在欧洲感兴趣的解决方案。在这种情况下，过程系统工程（PSE）有助于在多个量表和级别上进行决策，以最佳使用（可再生）资源。使用废物生物量或工业过失的发酵是生产这些产品的一种有希望的方法。但是，由于抑制作用或底物浓度较低，可以获得相对较低的产品浓度。因此，需要在下游处理中进行显着改进，以提高整体生物处理的竞争力。本文通过提供有关稀释发酵肉汤挥发性生物产品的纯化的新的PSE观点来支持可持续发展。由于纯化显着促进了生化生产过程的总成本（占总成本的20％ - 40％），因此增强这一部分可能会大大提高整体生物过程的竞争力。高级先进的下游过程提供了恢复高纯度产品的可能性，同时通过连续去除抑制性产物来增强发酵步骤，并用当前的大部分水回收微生物。除了较高的生产率外，可以通过避免生物量损失，实现闭环运行并减少对淡水的需求，从而大大改善上游过程。应用热泵，热积分和其他工艺强化方法（PI）可以大大降低能量需求和CO 2排放。此外，使用可再生电力而不是传统化石能源的机会为（绿色）电力和化学工业脱碳迈出了重要的一步。
分子起源于降低活性和造型纤维素酶和相关碳水化合物结合蛋白与纤维素III III
有效的酶促生物量在可发酵糖中的酶糖含量可以使乙醇等生物产生产生。天然结晶纤维素或纤维素I是通过酶水解不具体处理的，但可以通过纤维素蛋白酶鸡尾酒加工为源自毛resei的纤维素蛋白酶鸡尾酒来转化为结构上不同的纤维素III同种异体，最高可达20圈。然而，像固定蛋白纤维素酶CEL7A一样，来自T. resei的单个纤维素酶的表征显示出低酶载荷对纤维素III的结合和活性降低。为了澄清这种差异，我们使用光学镊子力量谱监测了CEL7A engymes和相关的碳水化合物结合模块（CBM）的单分子初始结合承诺以及随后的过程运动运动。我们确定了初始结合承诺降低48％，而CEL7A对纤维素III的慢摄影运动速度慢了32％，我们假设这源于CEL7A结合结构域CBM1的结合功能的降低。经典的CBM - 纤维素拔下测定，具体取决于所拟合的吸附模型，在CBM1结合纤维素III中的CBM1结合功率中降低了1.2至7倍。力光谱测量CBM1 - 纤维素相互作用以及分子动力学模拟，表明使用多站点吸附模型对经典结合测定结果的先前解释可能具有复杂的分析，而是建议应使用更简单的单位模型。通过对两个纤维素同种异体的其他A型CBM（CBM2A，CBM3A，CBM5，CBM10和CBM64）的结合分析来证实这些发现。最后，我们讨论互补分析工具如何至关重要，以深入了解纤维素分解酶和相关的碳水化合物结合蛋白的不溶性多糖水解的复杂机制。
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