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摘要：近日，西北农林科技大学机电学院姚义清教授领导的生物质能源与材料研究团队，在提高生物质作为高价值能源的应用方面取得了显著的研究突破。他们的研究成果以“Overcoming Extreme Ammonia Inhibition on Methanogenesis

近日，西北农林科技大学机电学院姚义清教授领导的生物质能源与材料研究团队，在提高生物质作为高价值能源的应用方面取得了显著的研究突破。他们的研究成果以“Overcoming Extreme Ammonia Inhibition on Methanogenesis by Artificially Constructing a Synergistically Community with Acidogenic Bacteria and Hydrogenotrophic Archaea”为题发表在国际权威学术期刊《Advanced Science》。西北农林科技大学机电学院姚义清教授是该研究的通讯作者，而博士研究生吴恒则是论文的第一作者。值得一提的是，吴恒不久前还以第一作者在国际权威期刊《Advanced Science》和《Microbiome》发表了两篇研究论文。

随着全球能源向更绿色、低碳方向转型，生物天然气作为一种重要的可再生能源，受到了越来越多的关注。特别是在“双碳”目标的推动下，生物天然气产业迎来了前所未有的发展机遇。甲烷（CH4）作为天然气的关键成分，被广泛用作燃料。利用厌氧发酵技术将养殖废弃物转化为高效的CH4，成为解决环境问题和应对能源挑战的重要策略之一。

然而，高浓度的氨氮限制了养殖废物进行厌氧发酵时的能量产出效率，导致CH4产量低于预期。针对这一问题，研究人员设计了一种两步协同增强策略：首先，通过逐步驯化获取对氨氮具有耐受性的接种物；其次，使用复合微生物制剂预处理底物，以加强水解产酸过程。最终，这种方法成功地提升了厌氧发酵过程中水解酸化及CH4生产的效率，从根本上解决了氨氮抑制的问题。在此过程中，Rhizopus_arrhizus 有效促进了水解反应，快速产生挥发性脂肪酸（VFA），促进了特定细菌和产甲烷古菌的富集，从而在高氨氮环境下稳定生产CH4。此外，通过生命周期评估和经济效益分析表明，这种策略不仅环保而且收益显著，并且机器学习预测显示其大规模应用前景广阔。