Dual Microreactor Concept for Efficient Enzymatic Direct Air Capture and Formate Generation through CO<sub>2</sub> Reduction Combining Golden Hydrogen’s Potential
Notice bibliographique
Résumé
Enzyme-mediated direct CO 2 hydrogenation with upstream enzyme-mediated direct air capture (DAC) in interconnected multiphase fixed-bed microreactors (FBMRs) has been envisioned for the first time for the bioconversion of atmospheric CO 2 . Both processes are catalyzed by the thermostable hydrogen-dependent CO 2 reductase (HDCR) enzyme from the thermophilic acetogenic bacterium Thermoanaerobacter kivui and the human carbonic anhydrase II (hCA II) enzyme immobilized on the surface of solid particles, respectively. The performance of the integrated enzymatic processes was evaluated using 3D models linking Euler–Euler equations of multiphase flow and mass transport equations in liquid and gas phases and diffusion/enzymatic reaction models within hCA II and HDCR enzyme layers. When coupled to an enzymatic DAC FBMR that extracts on-road CO 2 under traffic congestion or CO 2 from the atmosphere, the direct CO 2 hydrogenation FBMR charged with the same enzyme loading and operating at 70 °C can reduce more CO 2 than the DAC FBMR can remove due to the enhanced interphase mass transfer. The coupled multiphase FBMRs with immobilized hCA II/HDCR enzymes can also operate with higher CO 2 concentrations (CO 2 emissions from residential, commercial, and public services buildings), but the enzyme-mediated hydrogenation process (with large HDCR enzyme loadings) is controlled by mass transfer and reverse formate oxidation. FBMRs, which can potentially be installed on heavy-duty and marine vehicles, must be designed and operated under conditions that ensure that the benefits of high CO 2 capture and reduction rates outweigh the cost of energy requirements. Formate must be removed from the reaction system to ensure liquid recirculation and no formate inhibition of the CO 2 reduction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».