2021年5月14日，美国能源部先进能源研究计划署（ARPA-E）宣布在“生物燃料低碳化（ECOSynBio）”主题计划框架下资助3500万美元支持新遴选的15个研究项目，旨在整合高校、企业和国家实验室的研究力量联合开发先进的生物质转化燃料技术，以实现整个转化过程的去碳化（即把生物质转化燃料过程中产生的碳也重新利用），同时实现产量的最大化。本次资助的研究课题主要内容如下：

1、负碳化学品生产平台（承担机构：郎泽科技公司；资助金额：416万美元）

开发变革性技术，以利用经济合理、可再生的氢气来与被捕集的CO2反应，以实现将CO2直接转化为乙醇或者高价值化学品，实现碳资源的100%转化

利用。

2、利用发酵技术制备甲酸（承担机构：国家可再生能源实验室；资助金额：283万美元）

开发一种新型的生物精炼技术，可以利用电化学生成的甲酸酯和糖作为原料进行发酵，实现在不释放CO2的情况下合成脂肪酸甲酯（FAME），用于进

一步生产可持续航空燃料。

3、利用乙酸盐制备燃料和化学品（承担机构：威斯康星大学；资助金额：342万美元）

开发一种新技术，可以利用CO2和H2生产醋酸盐，随后以醋酸盐为原料转化为燃料或高价值化学品，实现生物质制氢过程中的CO2循环利用，避免排

放。

4、革命性的生物质制化学品技术（承担机构：斯坦福大学；资助金额：258万美元）

探寻创新工艺来取代传统的发酵方法，用于生物基化学品制备。这种新工艺能够以大气中的CO2和玉米淀粉中获得的葡萄糖为原料制备可再生燃料和

化学品，实现CO2有效利用，避免排放到大气中。

5、生物能源（承担机构：特拉华大学；资助金额：275万美元）

开发一种基于梭状芽孢杆菌分解合成技术，能够快速高效地将可再生碳水化合物（包括葡萄糖底物、CO2）转化为生物燃料，如异丙醇、正丁醇等。

6、生物代谢制备生物燃料（承担机构：加州大学戴维斯分校；资助金额：157万美元）

拟开发一种系统将使用一种异养菌株，通过合成代谢将糖底物转化为生物燃料，并将与一种自养菌株共培养，以实现糖发酵过程中释放的CO2有效循

环利用。

7、加州大学戴维斯分校（承担机构：INvizyne科技公司；资助金额：166万美元）

依托碳中性的CO2利用技术开发并演示一种生物催化平台，实现以碳中性方式合成制备高价值化学品，且该技术具备良好的成本竞争力。

8、CO2羧酸化转化为生物燃料和化学品（承担机构：加利福尼亚大学尔湾分校；资助金额：184万美元）

开发出一种基于生物酶催化技术，将CO2转化为化学品，即各种功能化羰酸和衍生物；随后以羧酸及其衍生物作为原料进一步转化为生物燃料和化学

品。

9、CO2工业循环利用（承担机构：哈佛大学维斯研究所；资助金额：298万美元）

通过基因工程和改进的发酵技术，提高改性微生物的能力，实现将工业排放的CO2转化为生物燃料和化学品。

10、生物电催化制备碳基燃料或化学品（承担机构：明尼苏达大学；资助金额：111万美元）

设计一种生物催化系统，结合可再生能源电力和碳捕集系统，将CO2有效电催化转化为甲酸。

11、生物电催化制备碳基燃料或化学品（承担机构：麻省理工学院；资助金额：210万美元）

设计一种产油酵母Yarrowia lipolytica，生产生物柴油类脂质和烷烃，减少或消除脂质/烷烃生产过程中的CO2。

12、木质素糖转化为丁醇（承担机构：俄亥俄州立大学；资助金额：161万美元）

设计、模拟和构建由三种细菌组成的合成微生物菌群，将木质纤维素糖100%转化为丁醇，同时实现CO2零排放。

13、生物电催化和发酵混合技术（承担机构：ZymoChem公司；资助金额：105万美元）

开发一种生物电催化和发酵混合技术，通过生物催化将CO2转化为甲酸；再利用微生物发酵将甲酸转化为高价值化学品。

14、规模化生物转化（承担机构：华盛顿大学；资助金额：166万美元）

开发一种多功能多酶系统，以实现CO2到工业化学品苹果酸盐的经济高效规模转化。

15、规模化生物转化（承担机构：ZymoChem公司；资助金额：318万美元）

开发新型的生物催化剂，将C1原料（如甲醇）和生物质衍生底物（如糖）共同转化为燃料或化学品中间体。