การหมักซินแก๊สหรือที่รู้จักกันในชื่อการหมักก๊าซสังเคราะห์เป็นกระบวนการทางจุลชีววิทยา ในกระบวนการนี้ ส่วนผสมของไฮโดรเจนคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเรียกว่าซินแก๊สจะถูกใช้เป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานจาก นั้น จุลินทรีย์ จะแปลงเป็น เชื้อเพลิงและสารเคมี^{[ 1 ]}

ผลิตภัณฑ์หลักของการหมัก ซินแก๊ส ได้แก่เอทานอลบิวทานอล กรดอะซิติกกรดบิวทิริกและมีเทน[ ^{2 ] กระบวนการ} ทางอุตสาหกรรมบางอย่าง เช่น การกลั่นปิโตรเลียม การผลิตเหล็ก และวิธีการผลิตคาร์บอนแบล็กโค้กแอมโมเนียและเมทานอลปล่อยก๊าซเสียจำนวนมหาศาลซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย CO และH₂เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรงหรือผ่านการเผาไหม้ สามารถใช้ไบโอคะตาลิสต์ในการเปลี่ยนก๊าซเสียเหล่านี้ให้เป็นสารเคมีและเชื้อเพลิง เช่น เอทานอล^{[ 3 ]}นอกจากนี้ การรวมอนุภาคนาโนยังแสดงให้เห็นว่าช่วยปรับปรุงการถ่ายโอนของไหลระหว่างก๊าซและของเหลวในระหว่างการหมักซินแก๊ส^{[ 4 ]}

มีจุลินทรีย์หลายชนิดที่สามารถผลิตเชื้อเพลิงและสารเคมีโดยใช้ซินแก๊ส จุลินทรีย์เหล่านี้ส่วนใหญ่รู้จักกันในชื่อ^อะซิโตเจนได้แก่Clostridium ljungdahlii [ ^{5 ]} Clostridium autoethanogenum [ ^{6 ] Eubacterium} limosum [ 7 ^{] Clostridium} carboxidivorans P7 ^{[ 8 ]} Peptostreptococcus productus [ ^{9 ]}และButyribacterium methylotrophicum [ ^{10 ] ส่วนใหญ่ใช้}เส้นทางWood– Ljungdahl

กระบวนการหมักก๊าซสังเคราะห์มีข้อดีเหนือกว่ากระบวนการทางเคมีเนื่องจากเกิดขึ้นที่อุณหภูมิและความดัน ต่ำกว่า มีความจำเพาะของปฏิกิริยา สูงกว่า ทนต่อสารประกอบ กำมะถันในปริมาณที่สูงกว่าและไม่ต้องการอัตราส่วนเฉพาะของ CO ต่อH₂[ ^{2 ] ในทางกลับกัน การหมักก๊าซสังเคราะห์มีข้อ จำกัด}เช่น:

• ข้อจำกัดการถ่ายโอนมวลก๊าซ-ของเหลว^{[ 10 ]}
• ผลผลิตเชิงปริมาตรต่ำ
• การยับยั้งสิ่งมีชีวิต^{[ 1 ] [ 2 ]}

เครื่องปฏิกรณ์แบบกวนที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการหมักซินแก๊สคือเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวน ซึ่งการถ่ายโอนมวลได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย เช่น รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องปฏิกรณ์ การกำหนดค่าใบพัด ความเร็วในการกวน และอัตราการไหลของแก๊ส นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์ประเภทอื่นๆ ที่มีการศึกษาน้อยกว่า เช่น เครื่องปฏิกรณ์แบบหยด เครื่องปฏิกรณ์แบบคอลัมน์ฟอง และเครื่องปฏิกรณ์แบบยกแก๊ส ก็มีข้อเสียและข้อดีเฉพาะตัวเกี่ยวกับข้อจำกัดที่กล่าวมาข้างต้น^{[ 11 ]}