青島能源所新研究 ——利用能源微藻產(chǎn)生物柴油

圖1:高含油的淡水黃絲藻(Tribonema)

微藻能源技術(shù)的關(guān)鍵是什么?

? ? ? ? 利用能源微藻生產(chǎn)生物柴油,其核心在于大規(guī)模、高效、低成本培養(yǎng)微藻以獲得大量的生物質(zhì)。

? ? ? ? 目前,研究產(chǎn)油藻主要集中在單細(xì)胞微藻為主,在室外規(guī)模培養(yǎng)時(shí),由于敵害生物(主要是原生動(dòng)物)對(duì)這些尺寸細(xì)小(通常直徑在1-10微米)的單細(xì)胞微藻的攝食常導(dǎo)致培養(yǎng)失敗,并且單細(xì)胞微藻的采收困難且成本較高。因此,獲得高產(chǎn)油、易采收、抗污染能力強(qiáng)等具工業(yè)應(yīng)用性狀的產(chǎn)油微藻是微藻生物能源技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。?

圖1:高含油的淡水黃絲藻(Tribonema)
圖1:高含油的淡水黃絲藻(Tribonema)

 

能源微藻如何制備生物柴油?

? ? ? ? 針對(duì)上述問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所能源藻類資源團(tuán)隊(duì)另辟新徑,將藻種選育轉(zhuǎn)移到以前未受關(guān)注的絲狀微藻上。在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、中科院太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助下,研究人員對(duì)國(guó)內(nèi)外多株絲狀微藻的性狀進(jìn)行評(píng)價(jià),獲得了一株高含油的淡水黃絲藻(Tribonema)(其絲狀體長(zhǎng)達(dá)0.5-3μm,圖1)。

? ? ? ? 在低光照、無(wú)任何營(yíng)養(yǎng)脅迫條件下,實(shí)驗(yàn)室氣泡柱培養(yǎng)12天,其總脂含量為細(xì)胞干重的61.3%,其中中性脂(TAG)占總脂的80%。利用40L平板反應(yīng)器培養(yǎng)21天,細(xì)胞干重3.14g/L、總脂含量為50.23%。在不需要添加任何絮凝劑情況下,氣浮法采收率達(dá)95.57%(圖2);利用酸堿兩步法對(duì)所提取油脂進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化,其脂肪酸組分主要為C16:0與C16:1,制備出的生物柴油完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),由于該藻絲體長(zhǎng),在室外經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)1年的規(guī)模培養(yǎng),未發(fā)現(xiàn)蟲害現(xiàn)象,顯示其良好的抗蟲害特性。?

 

圖2:在不需要添加任何絮凝劑情況下,氣浮法采收率達(dá)95.57%
圖2:在不需要添加任何絮凝劑情況下,氣浮法采收率達(dá)95.57%

有哪些相關(guān)成果?

? ? ? ?該研究為能源微藻藻種篩選提供了新方向,相關(guān)成果發(fā)表在Bioresour Technol(Wang, H., etc.?Integration process of biodiesel production from filamentous oleaginous microalgae Tribonema minus. Bioresour Technol,?142C, 39-44. doi: 10.1016/j.biortech.2013.05.058)。

 

 

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