一種光合細菌生物制氫方法

2023-08-11 00:40:31

專利名稱：：一種光合細菌生物制氫方法
技術領域：
：本發明屬於生物技術和微生物學領域，更具體地，本發明涉及一種優化的、節能的、高效的光合細菌生物制氫方法。
背景技術：
：隨著社會經濟的飛速發展，人們生活水平的不斷提高，全社會對能源的需求越來越高。但是，目前的三大化石能源天然氣、煤炭和石油即將枯竭，能源危機和環境汙染兩大問題，已成為目前全世界的焦點問題。氫氣因其密度低，燃燒熱值高，在轉化為熱能或電能時只產生水蒸氣，不會產生有毒氣體和溫室氣體，是最清潔的環保能源，特別適用於交通運輸，也是航天航空的理想燃料。因此，在21世紀氫能經濟所描繪的藍圖中，氫氣是未來最理想的終端能源載體，並將會為人類文明帶來新的變革。廉價可靠的制氫技術是氫能工業化的基礎。目前氫氣主要來源於鋼鐵廠、焦化廠、氯鹼廠等的副產品回收純化及煤、烴類、天然氣和生物質的水蒸汽重整技術。而生物制氫技術將以其常溫、常壓、能耗低、環境友好、可再生等優勢，必將成為未來的綠色制氫途徑。光合細菌在光照厭氧培養條件下，能利用有機酸、有機酸工業廢水、工業發酵有機廢水等底物進行光合厭氧發酵，產生氫氣和二氧化碳。這種產氫技術的特點是光合細菌能把底物高效率轉化成氫氣和二氧化碳，通常底物轉化效率為65-85%，並且發酵增殖的光合細菌還可以作為具有高附加值的家畜飼料蛋白，或從中提取價值更高的輔酶Q和類胡蘿蔔素。光合細菌生物發酵制氫的一個關鍵問題集中在光源上，大規模工業化連續生產要求發酵系統晝夜都能運行，白天可使用太陽自然光，夜間則必須使用人工光源，因此人工光源成為制約光合細菌生物發酵制氫的一個關鍵。傳統的白熾燈雖然能滿足光合細菌厭氧發酵產氫的需要，但由於其大部分電能以熱量的形式散失，產生的光能只佔很小一部分，能源利用效率非常低，造成很大的能源浪費，而且白熾燈發出的熱量會對整個發酵系統本身造成過高的溫度，影響到光合細菌的正常產氫，甚至威脅到光合細菌的正常生長。同時，白熾燈還具有壽命短，廢棄燈泡容易汙染環境等缺點。因此，本領域迫切需要找到可替代性的光源，或者細化研究光合細菌的光源吸收或利用機制以期以克服上述問題。
發明內容本發明的目的在於提供一種光合細菌生物制氫方法。在本發明的第一方面，提供一種利用光合細菌生產氫氣的方法，所述方法包括(1)在厭氧條件下，以有機酸為發酵底物，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm(較佳地440-490nm，更佳地460-480nm)、510-550nm(較佳地515-535nm)、575-600nm(較佳地585-595nm)、600-640nm(較佳地610-630nm)、780-880nm(較佳地800-860nm;更佳地835_855nm)或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養，光照強度為3000-7000Lux，從而產生混合氣體；禾口(2)從產生的混合氣體中分離出氫氣。在另一優選例中，步驟(1)中，步驟(1)中，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm、600-640nm、780-880nm或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養。在另一優選例中，將光合細菌在選自波長範圍為460-480nm、610-630nm、835-855nm或白光對應色溫範圍為4500-10000K的一種或多種光源下發酵培養。在另一優選例中，步驟(1)中，在培養時，所述的光源是單側照射，雙側照射，或多側照射。在另一優選例中，所述的光源是單側照射，雙側照射，或多側照射。較佳的，在培養時，所述的光源是雙側照射，或多側照射。在另一優選例中，步驟(1)中，所述的光合細菌是紫色非硫細菌(purplenon-sulfurbacteria)。在另一優選例中，所述的紫色非硫細菌選自沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)，類球紅假單胞菌(Rhodobactersphaeroides)，嗜酸紅假單胞菌(Rhodopseudomonasacidophilus)，莢膜紅假單胞菌(Rhodopseudomonascapsulata)，紅螺菌(Rhodospirillum)，或它們的兩種或多種的組合。較佳的，所述的光合細菌是類球紅假單胞菌(Rhodobactersphaeroides)或沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)。在另一優選例中，步驟(1)中，所述的有機酸選自(但不限於)蘋果酸，丁酸，異丁酸，丁二酸，乳酸，丙酮酸，丙酸，苯甲酸，香草酸，己酸，戊酸，或它們的兩種或多種的組合。在另一優選例中，步驟(1)中，所述的光源是LED光源。在另一優選例中，所述的光源是波長範圍為400-500nm(較佳地440_490nm，更佳地460_480nm)的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K(較佳的4500-10000K，更佳地5500-7000K)的光源的組合；或波長範圍為780-880nm(較佳地800-860nm;更佳地835_855nm)的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為600-640nm(較佳地610_630nm)的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為780_880nm的光源的組合；或波長範圍為600-640nm的光源與波長範圍為780_880nm的光源的組合。在另一優選例中，所述的光源是波長範圍為400-500nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為780-880nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合。更佳地，所述的光源是波長範圍為460-480nm的光源與白光對應色溫範圍4500-10000K的光源的組合；或波長範圍為835-855nm的光源與白光對應色溫範圍4500-10000K的光源的組合。在另一優選例中，步驟(1)中，所述的光源的功率是0.2-20瓦。較佳的，所述的光源的功率是0.5-10W;更佳的是1-5W。在另一優選例中，步驟(i)中，發酵培養的ra值是6.o-8.o，較佳的ra值是6.5-7.5;或者，發酵培養的溫度是28°C_35°C。在另一優選例中，步驟(1)中，發酵培養的培養基含有MgS047H200.20±0.05g/L;CaCl2H200.075±0.005g/L;FeS047H200.012±0.002g/L;Na2EDTA0.020±0.003g/L;MnS047H202.1±0.lmg/L;H3B032.8±0.2mg/L;Cu(N03)27H200.04±0.0lmg/L;ZnS047H200.24±0.02mg/L;煙酸10±0.2mg/L;生物素0.10±0.04mg/L;1.0±0.lg/L;的。Na2Mo04硫胺素有機酸Km2H900.75±0.05mg/L;5.0±0.2mg/L;4.0±0.2g/L;0.32±0.02g/L。本發明的其它方面由於本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見圖l顯示了不同波長範圍或白色對應色溫範圍的LED光照培養下光合細菌發酵液的吸光度——掃描波長圖。具體實施例方式為了克服現有技術中光合細菌生物制氫方法能耗高、產氫效率低等問題，本發明人對光合細胞的光吸收以及利用機制進行了深入的研究，首次揭示了一種新的光合細菌生物制氫方法，該方法以有機酸作為底物，採用選自特定波長範圍的光源(優選採用LED光源)作為光合細菌生物制氫的光源，不僅可為光合細菌發酵產氫提供充足的光能，極大地提高能量的轉化效率，而且避免了傳統光源發熱量大，整個發酵系統需要降溫等耗能環節。基於本發明人的新發現，提供一種利用光合細菌生產氫氣的方法，所述方法包括(l)在厭氧條件下，以有機酸為發酵底物，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm、510-550nm、575-600nm、600-640nm、780-880nm或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養，光照強度為3000-7000Lux，從而產生混合氣體；和(2)從產生的混合氣體中分離出氫氣。光合細菌(Photosyntheticbacteria,簡稱PSB)有許多種，它們具有共同的產氫特性，因此本發明對於光合細菌的種類沒有特別的限制，只要它們具有發酵產氫的功能。特別優選的，所述的光合細菌是指一類紫色非硫光合細菌，其菌體呈紅色，體內具有原始光能合成體系，能利用有機酸底物(作為供氫體)進行光合厭氧發酵，產生氫氣和二氧化碳的菌株。作為本發明的優選方式，所述的光合細菌選自沼澤紅假單胞菌，類球紅假單胞菌，嗜酸紅假單胞菌，莢膜紅假單胞菌，紅螺菌，或它們的兩種或多種的組合。作為本發明的優選方式，所述的光合細菌是類球紅假單胞菌或沼澤紅假單胞菌。所述的光合細菌可以是以游離形式存在的，或者是固定化於適當的載體上的，菌株的固定化是本領域人員熟知的技術。所述的"有機酸"沒有特別的限制，可以是任何種類的可被光合細菌利用的有機酸。作為本發明的優選方式，所述的有機酸選自但不限於蘋果酸，丁酸，異丁酸，丁二酸，乳酸，丙酮酸，丙酸，苯甲酸，香草酸，己酸，戊酸，或它們的兩種或多種的組合。此外，有機酸工業廢水、工業發酵有機廢水等底物也是可用的，只要它們含有可被所述光合細菌利用的有機酸。本發明人出乎意料地發現，在波長範圍為400-500nm(較佳地440-490nm，更佳地460-480nm)、510-550nm(較佳地515-535nm)、575-600nm(較佳地585-595nm)、600-640nm(較佳地610-630nm)、780-880nm(較佳地800-860nm;更佳地835-855nm)或白光對應色溫範圍為2650-10000K的光源下發酵培養，特別有利於光合細菌的光吸收，達到節能高效利用光源光合產氫的效果。其中，波長範圍460-480nm屬於藍色光吸收值範圍；波長範圍515-535nm屬於綠色光吸收值範圍；波長範圍585-595nm屬於琥珀色光吸收值範圍；波長範圍610-630nm屬於紅色光吸收值範圍；波長範圍835-855nm屬於紅外光吸收值範圍。作為本發明的更優選的方式，在波長範圍為460-480nm、610-630nm或835-855nm的光源下發酵培養，這些波長下發酵效率更高。最優選的，在波長為460-480nm或835-855nm的光源下發酵培養。本發明所述的"光源"可以是任何可以提供波長範圍在400-500nm、510-550nm、575-600nm、600-640nm或780-880nm的光源；或可以提供白光對應色溫範圍2650-10000K(如2650-3500K，3500-4500K或4500-10000K)的光源。較佳的，所述的光源的功率是0.2-20瓦；更佳的功率是0.5-10W;進一步更佳的是0.5-5W，如0.5W、1W、3W、5W。所述的光源較佳的是LED光源，其具有高亮、長效、節能、環保等特點，且產熱少，非常適合用於光合細菌的產氫發酵。所述光源的功率通常根據光合細菌發酵培養的規模等因素而定，只要能夠提供範圍在3000-7000Lux的光照強度。較佳的，除了調節光源的功率以外，所述的光照強度也可通過調節光源與光合細菌之間的距離遠近來調節，這是本領域人員已知的。所述的"光照強度"又稱為"光照度"，是照射到單位面積上的光通量，其單位是勒克斯(Lux)。色溫的單位是凱爾文(K)。光源對光合細菌的光照可以是單側的光照，或是雙側光照或多側光照，具體視發酵培養的規模而定。在規模較小的情況下，單側光照即足以提供較好的發酵效果；而在規模較大的情況下，可選擇雙側光照或多側光照。作為本發明的優選方式，為了進一步提高發酵的產氫效率，可選擇多種波長範圍的光源的組合，從而為光合細菌提供更優發酵環境。所述的光源組合可以是波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為600-640nm的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為600-640nm的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為600-640nm的光源與波長範圍為780-880nm的光源的組合；或波長範圍為600-640nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為780-880nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合。更優選的，所述的光源組合是波長範圍為400-500nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為780-880nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合。用於配製發酵培養基的原料(如碳源、磷源、有機氮源、無機鹽、微量元素)及其使用量可根據本領域常規利用光合細菌生產細菌時所用的原料及使用量而定，只要所述的發酵培養基能夠為光合細菌生長、代謝和產氫提高足夠的營養成分，且不帶來不良影響(如阻遏作用)或副作用(或產生副產物)。作為本發明的優選方式，培養光合細菌所用的培養基含有MgS047H200.20±0.05g/L;CaCl2H200.075±0.005g/L;FeS047H200.012±0.002g/L;Na2EDTA0.020±0.003g/L;MnS047H202.1±0.lmg/L;H3B032.8±0.2mg/L;Cu(N03)27H200.04±0.0lmg/L;ZnS047H200.24±0.02mg/L;Na2Mo042H200.75±0.05mg/L;煙酸10±0.2mg/L;硫胺素5.0±0.2mg/L;生物素0.10±0.04mg/L;有機酸4.0±0.2g/L;穀氨酸1.0±0.lg/L;K3P040.32±0.02g/L。可以理解的是，上述各種培養基組分均可被功能類似的其它組分替換，在不同的情形下也可根據特定光合細菌的特性適當添加其它組分或去除其中的部分組分或改變其中部分組分的含量，這種替換、添加或刪減的方式是本領域人員熟知的。光合細菌發酵培養的其它條件，如溫度、ra值、發酵時間等，可採用本領域已知的條件。對於一些發酵條件本領域人員也可根據經驗以及發酵的規模來進行適當的變通。如本文所用，所述的"厭氧"或"厭氧條件"是指發酵培養基中溶氧含量低於1(v/v)%;如在0.005-1%之間。發酵培養基上部的氣體中氧氣含量低於5%;如在0.01-3%之間。作為本發明的優選方式，發酵培養的ra值是6.o-8.o;較佳的發酵培養的ra值是6.5-7.5。作為本發明的優選方式，發酵培養的溫度是28-35t:。作為本發明的優選方式，發酵培養的時間是48-72小時。在所述的光合細菌發酵培養結束後，產生的氣體是混合氣體，其中主要含有氫氣和二氧化碳。因此，在發酵培養過程中或發酵結束後，還可包括步驟從發酵產生的氣體中分離出氫氣，從混合氣體中分離氫氣的方法是本領域技術人員熟知的，這些方法均包含於本發明。本發明的主要優點在於本發明提供一種新的光合細菌生物發酵制氫方法，以有機酸作為底物，採用選自特定波長範圍的光源(優選採用LED光源)作為光合細菌生物制氫的光源，不僅可為光合細菌發酵產氫提供充足的光能，極大地提高能量的轉化效率，而且避免了傳統光源發熱量大，整個發酵系統需要降溫等耗能環節。因此，本發明人的研究成果符合國家可持續發展戰略的相關能源政策和環境政策，能有效地提高能量的轉化效率，具有廣闊的應用前景和顯著的經濟和社會效益。下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件如Sambrook等人，分子克隆實驗室指南(NewYork:CoIdSpringHarborLaboratoryPress,1989)中所述的條件，或按照製造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數按重量計算。實施例1:1W大功率LED單側照射下的光合細菌生物制氫1、光合細菌菌株採用的光合細菌菌株為類球紅假單胞菌RhodobactersphaeroidesZX_5(YongzhenTao，etal.Characteristicsofanewphotosyntheticbacterialstrainforhydrogenproductionanditsapplicationinwastewatertreatment.InternationalJournalofHydrogenEnergy,2008，33:963-973)。2、光合細菌發酵產氫培養基配方(1L)(1)基本鹽溶液50mL;(其中，1L基本鹽溶液含有MgS047H204g，CaCl2H201.5g，FeS047H200.236g，Na2EDTA0.4g)50mL;微量元素溶液20mL(其中lOOmL微量元素溶液含有MnS047H200.21g，H3B030.28g，Cu(N03)27H200.004g，ZnS047H200.024g，Na2Mo042H200.075g));(2)維生素溶液lmL(其中，lOOmL維生素溶液含有煙酸(NicotinicAcid)lg，硫胺素(ThiamineHC1)0.5g，生物素(Biotin)0.01g);(3)蘋果酸4g;(4)磷酸緩衝液(0.2M，pH7.0)7.5ml;(5)穀氨酸lg。3、光合細菌發酵產氫的條件pH約7.O，溫度約30。C，光照強度4500Lux左右。4、作為單側單色光源的大功率LED是功率為1W，波長範圍為460_480nm、515-535nm、585-595nm、610-630nm、835-855nm以及白光對應色溫範圍為2650-3500K、4500-10000K的大功率LED。在容積為38mL的試管裡，盛裝30mL發酵培養基，按照體積比3.5%接入光合細菌，以1W大功率LED為光源單側照射，厭氧培養72h，實驗組採用3顆LED照射1個試管，對照組採用1顆60W白熾燈照射2個試管(即相當於每個試管以30W白熾燈照射)，每根試管的產氣產氫情況如表l。表1tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9由以上結果統計可見，以波長460-480nm、波長610-630nm、波長835-855nm或白光對應色溫4500-10000K的LED為光源，產氣產氫總量更大。以波長460_480nm或波長835-855nm的LED為光源的實驗組為例，6顆LED為光源的產氫總量與1顆60W白熾燈為光源的情況相同，但能量利用效率卻提高了900%，如果計算上為對照組降溫等所消耗的能量，那麼能量利用效率提高的幅度會更大。同時，測定上述波長範圍或白光對應色溫範圍的LED光照培養產氫結束後的光合細菌發酵液在400-900nm範圍內的吸光度，得到圖1。從圖1可以看出，此類光合細菌主要吸收波長範圍為400-500nm以及800nm和850nm附近的光線，已有文獻(JournalofBacteriology1999，Vol.181，p.3869-3879;TrendsinPlantScience1998，Vol.3，p.445-449)報導，此類光合細菌中的類胡蘿蔔素主要負責吸收400-500nm的光線，細菌葉綠素主要負責吸收800nm和850nm附近的光線，但與產氫是否有關係未有文獻報導過。結合前述產氣產氫數據結果，不難發現，接受同樣波長範圍內的LED光照培養的光合細菌產氫效果更好。實施例2:1W大功率LED雙側照射單色光下的光合細菌生物制氫1、光合細菌菌株光合細菌菌株為沼澤紅假單胞菌Rhodopseudomonaspalustris1.2181(購自中國普通微生物菌種保藏管理中心)。2、光合細菌發酵產氫培養基配方(1L)(1)基本鹽溶液50mL;(其中，1L基本鹽溶液含有MgS047H204g，CaCl2H201.5g，FeS047H200.236g，Na2EDTA0.4g，微量元素溶液20mL(其中lOOmL微量元素溶液含有MnS04*7H200.21g，H3B030.28g，Cu(N03)27H200.004g，ZnS047H200.024g，Na2Mo042H200.075g));(2)維生素溶？夜lmL(100mL維生素溶？夜含有NicotinicAcidlg，ThiamineHC10.5g，Biotin0.Olg);(3)丁二酸4g;(4)磷酸緩衝液(0.2M，pH7.0)7.5ml;(5)穀氨酸lg。3、光合細菌發酵產氫的條件為pH約7.1，溫度31°C，光照強度6000Lux左右。4、作為雙側照射光源的大功率LED是功率為1W，波長範圍為460-480nm、610-630nm、835-855nm以及白光對應色溫範圍為4500-10000K的大功率LED。在容積為38mL的試管裡，盛裝30mL發酵培養基，按照體積比3.5%接入光合細菌，以1W大功率LED為光源雙側照射，厭氧培養72h，實驗組採用6顆LED雙側照射1個試管，對照組採用2顆40W白熾燈雙側照射2個試管，每根試管的產氣產氫情況如表2。表2tableseeoriginaldocumentpage10由以上結果統計可見，以波長460-480nm的LED為光源的實驗組為例，12顆LED為光源的產氫總量與2顆40W白熾燈為光源的情況相同，但能量利用效率卻提高了567%，同樣，如果計算上為對照組降溫等所消耗的能量，那麼能量利用效率提高的幅度會更大。實施例3:1W大功率LED組合雙側照射下的光合細菌生物制氫1、光合細菌菌株光合細菌菌株採用類球紅假單胞菌RhodobactersphaeroidesZX_5。2、光合細菌發酵產氫培養基配方(1L)(1)基本鹽溶液50mL(其中，1L基本鹽溶液含有MgS047H204g，CaCl2H201.5g，FeS047H200.236g，Na2EDTA0.4g，微量元素溶液20mL(其中lOOmL微量元素溶液含有MnS04*7H200.21g，H3B030.28g，Cu(N03)27H200.004g，ZnS047H200.024g，Na2Mo042H200.075g));(2)維生素溶？夜lmL(100mL維生素溶？夜含有NicotinicAcidlg，ThiamineHC10.5g，Biotin0.Olg);(3)蘋果酸4g;(4)磷酸緩衝液(0.2M，pH7.0)7.5ml;(5)穀氨酸lg。3、光合細菌發酵產氫的條件光合細菌發酵產氫的條件為pH約7.O，溫度32t:，光照強度約7000Lux。4、作為雙側照射光源的大功率LED組合是功率為1W，波長範圍為460-480nm、610-630nm、835-855nm以及白光對應色溫範圍為4500-10000K的大功率LED組合。在容積為38mL的試管裡，盛裝30mL發酵培養基，按照體積比3.5%接入光合細菌，以1W大功率LED組合為雙側照射光源，厭氧培養72h，產氣產氫情況如表3。表3tableseeoriginaldocumentpage11可見，波長460-480nm和白光對應色溫4500-10000K的LED組合雙側照射，或波長835-855nm和白光對應色溫4500-10000K的LED組合雙側照射的產氫效果更為優異。在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。權利要求一種利用光合細菌生產氫氣的方法，其特徵在於，所述方法包括(1)在厭氧條件下，以有機酸為發酵底物，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm、510-550nm、575-600nm、600-640nm、780-880nm或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養，光照強度為3000-7000Lux，從而產生混合氣體；和(2)從產生的混合氣體中分離出氫氣。2.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm、600-640nm、780-880nm或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養。3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，將光合細菌在選自波長範圍為460-480nm、610-630nm、835-855nm或白光對應色溫範圍為4500-10000K的一種或多種光源下發酵培養。4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的光源是單側照射，雙側照射，或多側照射。5.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述的光合細菌是紫色非硫細菌。6.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述的有機酸選自蘋果酸，丁酸，異丁酸，丁二酸，乳酸，丙酮酸，丙酸，苯甲酸，香草酸，己酸，戊酸，或它們的兩種或多種的組合。7.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述的光源是LED光源。8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的光源是波長範圍為400-500nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為780-880nm的光源與白光對應色溫範圍2650-10000K的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為600-640nm的光源的組合；或波長範圍為400-500nm的光源與波長範圍為780-880nm的光源的組合；或波長範圍為600-640nm的光源與波長範圍為780-880nm的光源的組合。9.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述的光源的功率是0.2-20瓦。10.如權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟(1)中，發酵培養的ra值是6.o-8.o;或者，發酵培養的溫度是28°C_35°C。全文摘要本發明涉及一種光合細菌生物制氫方法，所述方法包括(1)在厭氧條件下，以有機酸為發酵底物，將光合細菌在選自波長範圍為400-500nm、510-550nm、575-600nm、600-640nm、780-880nm或白光對應色溫範圍為2650-10000K的一種或多種光源下發酵培養，光照強度為3000-7000Lux，從而產生混合氣體；和(2)從產生的混合氣體中分離出氫氣。本發明找到了合適的光源，不僅可為光合細菌發酵產氫提供充足的光能，極大地提高能量的轉化效率，並避免了對整個發酵系統進行降溫等耗能環節。文檔編號C12P3/00GK101760480SQ200810207818公開日2010年6月30日申請日期2008年12月25日優先權日2008年12月25日發明者史吉平,周志華,孫琴,宗文明,肖偉申請人:中國科學院上海生命科學研究院