生物催化是指利用酶或生物有机体(细胞、细胞器、组织等)作为催化剂进行化学转化的过程， 通常酶的催化速率可达无机催化剂的一百万倍以上。在环境污染比以往任何时候都更受关注的当下，生物催化受到了国内外研究者的高度关注，尤其是在利用生物催化低能耗、低成本得到可再生能源方面。我国已在生物催化领域取得了可喜进展。

1)合成气生物发酵制烷烃

利用合成气生物发酵制备烷经和醇类的技术越来越受到研究者的重视。合成气可通过煤、天然气以及生物质原料气化得到，利用生物方法进一步处理合成气， 有利于对煤炭和秸秆的清洁高效利用。

中国石油大学(北京)新能源研究院以合成气为发酵原料气体制取甲烷，使用方法工艺简单，成本较低。相较于工业合成气,生物甲烷化过程具有常温常压操作等优点，所得沼气可用于城市燃气。

研究中，科研团队使用模拟合成气为发酵原料气，在气体组成V(H2)∶V(CO)∶V(CO2)为5∶4∶1 ，气体容积为5 L，连续反应逐渐增大进气量条件下，观察到甲烷转化率最大。当H2、CO和CO2进气量分别为5,4,1 cm3/min，反应器搅拌转速在300 r/min情况下，氢气和一氧化'碳的转化率分别为96.5%和90.6%。产气稳定时，反应器内甲烷含量为43%, 甲烷的容积产气率为25.8 mL/(L·h)。研究发现，提高搅拌转速、加强菌种与气体接触，可以提高甲烷转化率。当提高转速至500 r/min时，氢气和一氧化碳转化率为100%，但产物气体中仍能检测到一氧化碳成分; 继续增加转速至800 r/min时，反应底物完全转化，甲烷的容积产气率可达180 mL/(L·h)。

2)废机油变身高价值油品

回收废弃机油通过改质，可以得到相对高附加值的油品。但是，以往相关工艺复杂，既需要专用设备和专用催化剂，且对环境影响不小。通过更环保的方法，将废机油改质成高附加值油品，符合生态环保的发展方向。

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，从中得到的脂肪酸可转化成生物柴油；在沸石催化剂作用下，微藻通过热化学转化可生产出汽油型燃料。

河南理工大学的科研团队将两者相结合，以小球藻为原料，废机油为介质，使用间歇式反应釜进行加氢催化连续深度改质，取得了良好的实验效果。该团队连续进行4次改质，实验结果表明，第一次油品产率较低，轻质组分为35%, 重质组分为8.3%，之后3次轻质油产率均70%～80%，重质油在7.5%～9.0%。元素分析结果显示，从第3次改质开始，油品氮硫含量(质量分数)已经降到50×10-6以下，具备生产高质量生物柴油的可能。

3)生物制氢低本降耗

由于热值高，燃烧仅生成水，氢能被誉为最清洁的燃料。与其他制氢方法比，生物制氢具有低成本、低能耗和环境友好等优点， 备受科研人员重视。

北京化工大学生命科学与技术学院用其前期从活性污泥中分离得到的两株兼性厌氧的产氢气新菌为研究对象，分别研究了以淀粉为底物进行的单独和混合发酵产氢条件，找到了最佳发酵条件。研究结果显示，两株细菌利用淀粉的单独和混合发酵均在35 ℃以下，有较高的产氢率，且混合发酵的值最高为1 mol葡萄糖产1.67 mol的H2；两株菌在利用淀粉混合发酵产氢过程中表现出协同作用；当代谢途径转向产乳酸时，氢气的产量受到严重抑制。

研究人员发现，在800 r/min的条件下可获得较高的产氢得率。他们通过对发酵条件优化，确定了两株细菌直接利用淀粉进行单独和混合发酵产氢的最佳温度和搅拌转速。