在广东省科学院生态环境与土壤研究所，研究员刘芳华带领的团队在电能微生物与水铁矿促进产氢机制的研究领域取得了新的突破。这些成果已经发表于《化学工程杂志》和《环境化学工程学报》。电能互营是一种微生物间特殊的合作关系，它通过直接的种间电子传递来实现能量和电子的交换。这一现象不仅出现在水体、土壤和消化道等生态环境中，而且对于推动可持续发展以及解决环境问题具有重要意义。

该团队成功建立了一种呼吸型产电硫还原地杆菌与发酵型弱电巴氏梭菌之间的共生模型。在这个模型中，巴氏梭菌通过将葡萄糖发酵产生的乙酸作为电子供体提供给硫还原地杆菌，而后者则将氧化乙酸产生的电子传递给巴氏梭菌，通过纤毛或直接接触介导建立了电能互营关系。

相较于单独培养，共培养体系中的产氢速率提高了122.2%，产氢量增加了28.92%，底物转化效率提升了50.6%。此外，这个过程改变了巴氏梭菌代谢途径，使其更有效地进行产氢代谢。

除了微生物之外，自然界中的水铁矿也展现出了促进微生物产氢能力。在海洋沉积物富集物中，微生物还原水铁矿达到0.063 mmol/h。这种还原过程释放OH+和Fe2+缓解了反应体系由于有机酸累积导致pH值下降的问题，同时提高葡萄糖转化率（80%），增强细菌生长（47%），并促进氢气生成（37%）。

这项研究为开发更加高效的氢气生产技术提供了解决方案，同时为理解微生物间电子传递及协同行为提供重要线索，对推动可再生能源技术发展具有深远意义。此外，还可以访问以下链接查看相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.141069 和 https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.110922