的全球市场销售总额目前已达百亿美元，且呈逐年增长趋势。以异丙醇为例，由于其毒性较低，在药物开发方面也有重要应用。
然而，生产异丙醇和丙酮的传统方法主要依赖于石化工业，造成了一定的环境污染、能源消耗且不可持续，相较之下，使用工程微生物和工业废气来发酵生产是一种更有前景且更可持续的制造工艺，但产量较低，难以扩大到工业规模化水平。
在工业上，异丙醇主要由丙烯通过直接或间接水合生产，而丙酮则主要作为异丙苯工艺中苯酚的副产品生产，尽管这些成熟的生产的基本工艺具有较高的转化率，但持续不断的增加的原料成本和引发的环境问题慢慢的变成为限制因素，因此通过微生物发酵生产这些化学品是一种更有前景的替代方案。
现阶段，业界围绕异丙醇和丙酮的合成途径已经开展了大量研究，用于发酵的底物气体可以是工业废气，也可以是生物质气化形成的合成气（一氧化碳和氢的混合物），这些废气通过工程细菌最终转化为异丙醇和丙酮的混合物。对发酵规模扩大的障碍在于产物纯化阶段，由于产物浓度较低（总重量约为 5%）导致发酵液非常稀，而这正是工业应用面临的挑战。
对此，Anton A Kiss团队主要围绕异丙醇和丙酮的高效大规模回收方法，即开发一种从高度稀释的发酵液中回收异丙醇和丙酮更为经济节能的环保工艺，用于大规模工业生产。
“问题的重点是，如何在不耗费大量能源成本的情况下去除产品中大量的水，对此，我们通过确定最佳的操作条件来解决这一挑战。”Anton A Kiss指出。
他们首先聚焦于“真空蒸馏”和“直通蒸馏”两种初始回收方案，“真空蒸馏是一种可用于回收挥发性发酵产物的传统方法，而直通蒸馏是一种新型分离方法，但尚未应用于复杂混合物的分离，必须要格外注意的是，直通蒸馏法不需要用真空蒸馏所需的昂贵的制冷设备。”Anton A Kiss解释道。
随后，他们利用热泵或多效蒸馏增强的真空蒸馏和直通蒸馏，并与常规常压蒸馏和萃取蒸馏进行相对有效结合，回收了高达99.2%的异丙醇和丙酮作为高纯度（均达99.8 wt%）的最终产物。
最终，他们共设计了三种从高度稀释发酵液中回收异丙醇和丙酮的新工艺，这些工艺均具有高经济竞争力、可持续性且环境友好，除了有效回收发酵产物异丙醇和丙酮之外，他们设计的下游工艺还能够最终靠回收所有现有微生物和减少淡水需求来降低发酵成本。
“在将这些工艺整合到工厂进行规模化生产时，由于电力和供暖设施的可用性有几率存在差异，所以需要因地制宜，根据工厂的地理位置来选择最佳的工艺途径。”Anton A Kiss指出。
为了评估工艺的工业应用潜力，他们计算了经济（运营、总回收成本等）和环境影响（能源消耗、水消耗、CO₂ 排放等），以确定总体成本和能源效率。
总的来说，这项研究通过设计规模化工艺从高度稀释发酵液中回收异丙醇和丙酮，同时采用热泵（蒸汽再压缩）和热集成技术降低了年度总成本，减少了能源需求和温室气体排放。
现阶段，Anton A Kiss和团队现在正将注意力转向其他高价值化学品的纯化工作。“目前，我们正在设计从发酵液中提取各种挥发性化学物质的回收工艺，以期能够探索出一种设计规则，与此同时我们计划开展产业合作，寻找能够将我们开发的新工艺在生产中实施的公司。”Anton A Kiss 表示。
值得注意的是，目前正在开展类似相关研究的还有全球碳捕集利用技术领先公司LanzaTech，与Anton A Kiss团队不同，该公司已设计出自乙醇梭菌株从废气（工业废气或生物质生产的合成气）中生产异丙醇和丙酮，目前这项技术已进行了中试，但尚未达到工业规模。
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