人類生產生活所用的燃料先后經歷了薪柴、煤炭、石油、天然氣等過程，從發展規律中可以看出，燃料的氫碳比逐漸提高，這預示著未來能源將可能以無碳的氫能為主。氫是一種清潔的能源，制備來源廣泛，其中發酵制氫技術由于可以處理利用各種有機廢棄物而備受青睞。目前以糖和淀粉為原料的厭氧發酵制氫技術已經趨于成熟，但是以木質纖維素為主要成分的秸稈作為原料的發酵制氫還存在技術瓶頸，這主要是因為復雜的木質纖維結構阻礙了微生物降解和利用。
針對秸稈發酵制氫存在的技術瓶頸，中國科學院成都生物研究所劉曉風課題組的李東副研究員，提出微氧條件強化木質纖維素胞外水解的假設，開展微氧發酵產氫研究，目前獲得了新進展。通過微氧和厭氧發酵產氫的對比實驗發現，與厭氧發酵產氫相比，微氧發酵的原料產氫率能夠提高約44%，微氧發酵的氧化還原電位（ORP）為-300~-150mV，微氧條件能夠耐受較高的揮發性有機酸濃度。通過微生物群落對比分析發現，兩種發酵系統均存在Enterococcus、Bacteroides、Peptoclostridium、Clostridium等四個對發酵產氫有重大貢獻的菌屬，而微氧發酵系統中還存在Citrobacte和Escherichia兩個對發酵產氫有貢獻的菌屬；乳酸菌Lactobacillus mucosae和Bifidobacterium animalis的存在對厭氧和微氧發酵產氫均具有不利影響。該研究為秸稈發酵制氫提出了新方向。
本研究得到了國家自然科學基金（21106145、21476222）的支持。相關結果發表在International Journal of Hydrogen Energy,2016,41(12):5456-5464.