挪威生物經濟研究所（NIBIO）的科學家們開始研究生物膜技術，以將碳基氣體如二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）轉化為生物甲烷，這是一種綠色和可持續的天然氣替代品。根據該機構的新聞稿，這些基於生物膜的過程可以生產出純度高達 96% 的生物甲烷。生物膜的定義是指不同微生物聚集在一起並附著於表面，形成一種黏稠的細胞外基質。在這個基質內，包含了脂質、蛋白質和糖等生物組件，這些組件可以處理氣體並將其轉化為甲烷。生物膜常被比喻為微生物的城市，可以在活體或非活體表面上形成。
與傳統的沼氣生產廠不同，傳統方法是通過物質的分解來生成甲烷，而基於生物膜的過程則可以處理不同的氣流，主要生產甲烷，從而提供更高的純度產量。NIBIO的研究科學家Lu Feng解釋道：「我們的目標是設計生物膜，使其能針對性地進行轉化，無論是使用固定床還是移動床反應器。」這一研究為將氣候影響氣體轉化為有價值的能源開啟了新的機會。
在工業氣體流中，通常會將其導入生物反應器以轉化為可用的燃料如甲烷。然而，氫硫化氫（H2S）和氨的高濃度會影響甲烷的產量。動物或食品廢棄物在沼氣生產中常常會導致氨濃度升高。Feng及其團隊在研究中轉向了一種名為厭氧移動床生物膜反應器（AnMBBR）的不同反應器，以克服氨和 H2S 氣體的挑戰。通過使用生物膜，研究人員能夠開發出更穩定和高效的過程，從而改善氣液接觸，增加反應可用的表面積。
研究結果顯示，沒有生物膜的系統失去的甲烷可高達 30%，而生物膜反應器即使在極高的 H2S 含量下也能保持高品質的甲烷。NIBIO的研究人員Lu Feng在實驗室小型裝置的滴流床反應器（固定生物膜系統）旁進行研究。研究團隊還超越了傳統的沼氣應用，探索生物膜是否能改善其他氣體的生產。其中一項應用是生產合成氣——氫和一氧化碳的組合。Feng和同事發現，利用生物膜還能使木質生物質和塑料廢料在合成氣生產中發揮作用，這些材料在生物過程中往往難以降解。
在過程中添加氫氣顯示出甲烷產量的增加，但過量的氫氣會導致過程失衡。Feng指出：「這顯示生物膜反應器具有巨大的潛力，但也需要謹慎控制，以便在工業規模上最佳運行。」生物膜基於的過程為未來的沼氣生產提供了一個穩定和靈活的平台，這可能成為減少有害氣體排放同時生產可再生能源的一個重要貢獻。
