МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КОНВЕРСИЯ МЕТАНА

1. Способ получения по меньшей мере одного продукта посредством микробиологической конверсии газообразного субстрата, включающий:
4
2
(a) обеспечение газообразного субстрата, содержащего СН и O, в биореактор, который содержит культуру по меньшей мере одного метанотрофного микроорганизма в жидкой питательной среде; и
(b) микробиологическое преобразование газообразного субстрата в условиях ферментации в по меньшей мере один продукт в биомассе клеток, который выбран из группы, состоящей из липидов, белков, аминокислот и смесей указанных соединений и выделяемые жирные кислоты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные липиды выбраны из группы, состоящей из жирных кислот, гликолипидов, сфинголипидов, сахаролипидов, поликетидов, стероидных липидов, гопаноидов, фосфолипидов и пренольных липидов или смесей указанных липидов.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанные липиды дополнительно преобразуются в соединения, которые выбраны из группы, состоящей из возобновляемого дизельного топлива, биодизельного топлива, дизельного топлива, компонентов дизельного топлива сложных метиловые эфиров жирных кислот и сложных этиловых эфиров жирных кислот.
2
4
2
4
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный газообразный субстрат содержит O и СН в соотношении O:СН, которое варьирует от приблизительно 5:1 до приблизительно 0,9:1.
2
4
2
4
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанный газообразный субстрат содержит O и СН в соотношении O:СН от приблизительно 1,3:1 до приблизительно 0,9:1.
4
2
2
4
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный микроорганизм поглощает СН и O в соотношении O к СН от приблизительно 1:1 до приблизительно 2,5:1.
-1
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный микроорганизм растет со скоростью по меньшей мере приблизительно 0,08 ч.
++
++
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная питательная среда содержит Cu, и указанный микроорганизм поглощает Cu со скоростью от приблизительно 7 до приблизительно 20 мкМ/гСМК.
3
3
-
-
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная питательная среда содержит NO, и указанный микроорганизм поглощает NO со скоростью от приблизительно 5 до приблизительно 8 ммоль/гСМК.
4
4
-3
-3
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная питательная среда содержит PO, и указанный микроорганизм поглощает PO со скоростью от приблизительно 1,4 до приблизительно 2 ммоль/гСМК
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная культура по меньшей мере одного метанотрофного микроорганизма выбрана из группы, состоящей из родов Methylococcus, Methylomonas, Methylomicrobium, Methylobacter, Methylocaldum, Methylosphaera, Methylocystis и Methylosinus или комбинации указанных родов.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная культура включает Methylomicrobium buryatense.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть указанного газообразного субстрата покидает биореактор, не вступив в реакцию, через газоотвод и поступает обратно в биореактор для последующего преобразования.
14. Способ по п. 1, дополнительно включающий поддержание рН жидкой питательной среды в диапазоне от приблизительно 6 до приблизительно 11.
15. Способ по п. 1, дополнительно включающий поддержание температуры жидкой питательной среды в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 50°C
16. Способ получения по меньшей мере одного продукта посредством микробиологической конверсии газообразного субстрата, включающий:
4
3
(a) подачу субстрата, содержащего кислород и по меньшей мере одно соединение, которое выбрано из СН, СНОН и комбинации указанных соединений, в биореактор, который содержит жидкую питательную среду и культуру по меньшей мере одного метанотрофного микроорганизма;
(b) микробиологическое преобразование субстрата для получения по меньшей мере одного продукта, который выбран из липидов и аминокислот, в биомассе клеток микроорганизма; и
(c) выделение по меньшей мере одного продукта из клеточной мембраны микроорганизма.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанные липиды выбраны из группы, состоящей из жирных кислот, гликолипидов, сфинголипидов, сахаролипидов, поликетидов, стероидных липидов, гопаноидов, фосфолипидов и пренольных липидов или смесей указанных липидов.
2
4
2
4
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанный газообразный субстрат содержит O и СН в соотношении O:СН, которое варьирует от 5:1 до 0,5:1.
4
2
2
4
19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанный микроорганизм поглощает СН и O в соотношении O к СН от приблизительно 1:1 до приблизительно 2,5:1.
4
3
20. Способ по п. 16, дополнительно включающий смешивание СН с СНОН перед поступлением в биореактор.
21. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанную культуру по меньшей мере одного метанотрофного микроорганизма выбирают из родов, включающих Methylococcus, Methylomonas, Methylomicrobium, Methylobacter, Methylocaldum/Methylothermus, Methylomarinum, Methylomarinovum, Methylocystis и Methylosinus или комбинаций указанных родов.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что указанная культура содержит Methylomicrobium buryatense.
23. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанный этап экстракции включает этап разрушения клеток и этап экстракции растворителем.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что в результате указанного этапа экстракции растворителем образуется легкая фаза, содержащая по меньшей мере один продукт, и тяжелая фаза, содержащая отработанную биомассу.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что по меньшей мере часть отработанной биомассы используют для получения белка одноклеточных организмов.
26. Способ по п. 24, дополнительно включающий поступление по меньшей мере части тяжелой фазы в анаэробный ферментер, в котором по меньшей мере часть тяжелой фазы преобразуется в биогаз.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что по меньшей мере часть образованного биогаза подается в биореактор.
28. Способ по п. 16, дополнительно включающий преобразование по меньшей мере части экстрагированного продукта в по меньшей мере одно соединение, которое выбрано из группы, состоящей из возобновляемого дизельного топлива, биодизельного топлива, дизельного топлива, производных дизельного топлива, сложных метиловых эфиров жирных кислот и сложныхе этиловых эфиров жирных кислот.
29. Система для микробиологической конверсии метана, содержащая:
(i) биореактор, который содержит жидкую питательную среду и культуру по меньшей мере одного метанотрофного микроорганизма;
4
3
(ii) по меньшей мере один подвод газа, спроектированный таким образом, чтобы направлять газообразный субстрат, содержащий кислород и по меньшей мере одно соединение из СН и СНОН, для поступления в биореактор;
(iii) по меньшей мере один отвод жидкости, позволяющий по меньшей мере одному продукту покинуть биореактор; и
(iv) по меньшей мере один газоотвод, спроектированный таким образом, чтобы позволить газу покинуть биореактор.
30. Система по п. 29, отличающаяся тем, что указанная система содержит средство для поступления по меньшей мере части газа, покидающего биореактор, обратно к по меньшей мере одному подводу газа реактора.
31. Система по п. 29, дополнительно включающая зону экстракции для экстракции по меньшей мере одного продукта из микроорганизма.
32. Система по п. 31, отличающаяся тем, что указанная зона экстракции содержит:
(i) блок гомогенизации под высоким давлением;
(ii) блок экстракции растворителем;
(iii) блок разделения; и
(iv) блок перегонки.
33. Система по п. 29, отличающаяся тем, что указанная система также содержит зону процессинга продукта.
34. Система по п. 33, отличающаяся тем, что указанная зона процессинга продукта содержит блок гидрообработки.
35. Система по п. 29, отличающаяся тем, что указанная система также содержит анаэробный ферментер.