科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 微藻

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

[转载]我国科研人员实现超高密度微藻异养培养
redtree 2019-10-24 22:18
我国科研人员实现超高密度微藻异养培养 作者:谭元斌 来源: 新华网 发布时间:2019/10/24 10:50:25 新华社武汉10月24日电(记者谭元斌)中国 科学院 水生生物研究所、国家投资开发公司微藻生物科技中心与暨南大学科研人员组成的联合团队,近期实现超高密度微藻异养培养,突破了微藻大规模工业化应用的关键瓶颈。 微藻是单细胞生物,可以用作生产能源、食品、饲料的原料,在工业领域有着广阔的应用前景。异养培养是一种新型的微藻生物质生产方式,与传统的光自养培养相比具有效率高、可控性高、易于工业化生产的优势。受技术水平所限,当前微藻在异养培养条件下能够达到生物量浓度仍然很低,制约了微藻的工业化应用。 上述联合团队的科研人员以一株可异养培养的富油栅藻为研究对象,通过过程优化,尤其是精准的葡萄糖浓度控制这一关键技术的突破,实现了该富油栅藻的超高密度培养。结果显示,在实验室和中试发酵罐放大条件下,栅藻最高细胞干重分别达到每升286克和283.5克。 “这说明,微藻超高密度异养培养技术具有巨大的商业化潜力。” 中 科院 水生所 微藻生物技术和生物能源中心助理研究员金虎说。 据悉,10月中旬,该研究相关成果已在线发表于生物工程领域国际经典学术期刊《生物技术与生物工程》,金虎助理研究员和张虎博士为论文并列第一作者。 金虎透露,应用相关技术,水生所研究团队已实现高产蛋白、β-1,3葡聚糖、虾青素、多不饱和脂肪酸等多种经济微藻的超高密度异养培养,目前正在开展这些功能微藻在饲料、功能食品等领域的产品开发工作。
个人分类: 资源|1773 次阅读|0 个评论
[转载]微藻生物柴油:标新立异中孕育创新
redtree 2015-1-3 11:03
微藻生物柴油:标新立异中孕育创新 作者:陆琦 来源: 中国科学报 发布时间:2014/12/30 9:52:20 ▲微藻培养池 ▲微藻 图片来源:百度图片 微藻生物柴油作为一项涉及生物能源、碳碱排和农业生产三位一体的战略性技术,吸引了全世界众多研究机构、大学和企业参与研发。不过,现有的微藻生物柴油技术还很不经济,投资大、成本高、占地多,这些是待解问题。 ■本报记者 陆琦 从微藻中提油,听起来匪夷所思,但目前很多科学家正在打它的主意。 微藻生物柴油作为一项涉及生物能源、碳碱排和农业生产三位一体的战略性技术,吸引了全世界众多研究机构、大学和企业参与研发。国际上已将其作为先进生物燃料的主要发展技术路线之一。 正如中国工程院院士曹湘洪所说:“随着技术进步及环境要求提高,微藻生物柴油技术会体现出竞争力。” 石油替代技术的主角 上世纪70年代到90年代的三次石油危机,促使高度依赖石油资源的美国等西方发达国家开始重视可持续的石油替代能源技术的研究。 “微藻生物能源技术成为这场技术开发的主角。”中科院青岛生物能源与过程研究所研究员刘天中介绍说,微藻作为一类单细胞低等植物,理论面积产率可达每年每公顷250吨,远高于任何陆上植物;而且藻细胞中积累高达50%~70%的油脂,非常易于催化转化成生物柴油,甚至航空燃料。 美国能源部于1976年开始一项历时20年的“水生生物物种计划”,其重要目标就是要解决产油微藻的大规模生产技术。日本、加拿大、英国等也相继将微藻生物柴油技术列入重大研究计划。2000年后,全球碳减排的一致行动再次点燃了微藻生物柴油技术研究的热潮。 “我国自‘十一五’末期,特别是在‘十二五’开始比较集中的研究。”中科院青岛生物能源与过程研究所副所长吕雪峰研究员说,科技部先后部署了多项项目支持,包括中科院、中国海洋大学、华东理工大学等大力开展了相关技术研究。其中,中科院青岛能源所系统建立了藻种选育、规模培养、加工利用等微藻能源全技术链的研发队伍,在微藻生物能源的基础研究、共性关键技术以及中试放大方面开展了系统性研究。 刘天中表示,这几年,我国在遗传育种、功能基因与代谢物组学、基因工程改造、规模培养与装备技术以及生物柴油与航空生物燃料转化方面取得了长足进步,总体水平与国外相当,部分技术甚至领先。 选育丝状产油藻对抗“吃货” 不过,两院院士闵恩泽直言,开发微藻生物柴油还有很大难度,要大规模工业化生产,还有漫长、艰难的路要走。 “由于微生物侵染和爆发性原生动物呑噬导致的微藻培养污染,是在产油微藻培养中经常发生的故事。”刘天中告诉记者,微藻培育是微藻生物柴油发展的基础,但当他们试图进行大规模高密度培养时,各种各样的“吃货”都会蜂拥而至。 事实上,美国“水生生物物种计划”研究最终未能建立起商业化的微藻生物能源体系,最重要的原因之一就是未能解决微藻规模培养中的污染问题。 刘天中带领团队,调酸、调碱、杀虫剂……凡是能想到的方法都用上了,也没什么效果。 突然有一天,刘天中受到鱼类养殖的启发:小鱼苗必须投喂高营养小颗粒的饵料,所谓“蚂蚁不能吞大象”。同时,他注意到,目前只有螺旋藻形成了真正意义的大规模商业化培养,培养过程很少发生严重污染。最可能的原因之一就是远大于轮虫尺寸的丝状体螺旋藻不利于原生动物的呑噬。 于是,刘天中的团队筛选了5株黄丝藻在实验室进行培养生长和油脂评价。结果发现,其在12天培养后总油脂含量均可达51%~63%,其中可作为生物柴油的中性脂占总脂的80%以上,总脂和中性脂甚至比传统的单细胞产油藻还高,生长也相当快。更重要的是其在开放池中试放大系统中经过一年数十个批次的规模培养,没有发生轮虫等原生动物的污染。 目前,他们已从国内多个生境中获得了多株高产油丝状藻,并进行了包括淡水和海水的其他丝状藻的培养评价。这为解决能源微藻大规模培养的污染与收集问题提供了一条全新的途径。 规模与成本仍是瓶颈 “现有的微藻生物柴油技术还很不经济,投资大、成本高、占地多。”闵恩泽举了个例子:一座3万吨/年管式光反应器工业示范装置的反应器就长达10.6万米,占地面积17万平方米,氮、钾、钙需求和耗电量惊人。 这也成为目前微藻能源技术产业化的主要障碍。 “多年来研究者试图从培养工艺、装备结构上进行改进,但提升效果都非常有限。”对此,刘天中提出了微藻“生物膜贴壁培养”概念,即将藻细胞接种在人工介质表面形成生长膜,提供少量培养基保持膜表面润湿,在光照和二氧化碳环境中培养。这样,光可以直接照到细胞表面而不像传统的悬浮培养时发生在水体中的衰减,而且可以直接刮取藻泥,收集成本大大降低。 同时,刘天中又从大棚蔬菜的立体种植中得到启示:把这些微藻生物膜以一定的方式立体排列,将过强的太阳光稀释到更大培养面积上,一方面可以解决强光对藻的光抑制,另一方面可以提高太阳光能的利用率,从而提高培养面积产量。 “这较传统的微藻液体培养模式产量提高了3~5倍,是目前文献报道的最高水平。”刘天中说,他们目前已完成了200平方米的中试放大,这一全新的培养模式也已成为微藻培养技术的研究热点。 “从全球看,微藻能源仍然处于研发示范阶段。”吕雪峰认为,要实现微藻生物柴油的产业化,规模与成本仍然是需要大力解决的瓶颈问题。 刘天中表示,未来的研发目标一方面是要加强微藻生物学基础理论的研究,加强具工业应用性状的特色藻种的选育与改造,另一方面是要加强微藻规模培养创新方法和装备技术的研发,解决效率、成本和规模放大问题。 “在继续致力于微藻能源关键技术与装备研究的同时,我们将采取‘基础研究与应用开发相结合、高值化学品与能源产品相并行’的研发思路,推动微藻产业的形成与发展。”吕雪峰说。 《中国科学报》 (2014-12-30 第6版 能源)
个人分类: 能源信息|940 次阅读|0 个评论
亩产万斤可能吗?——钱老的推论是可以实现的
热度 4 jiangming800403 2013-8-13 10:48
从目前的农业实践看,只要生育期够长,粮食亩产(2-3熟)的极限大约为2吨或者稍多一些,也就是4000多斤的样子(当然这是含水的,干物质要少一些),加上秸秆等,总生物量马马虎虎接近每亩万斤了(当然这也是含水10%-20%的),这时候太阳能转化效率大约5%左右。 水生微藻可以获得非常高的单产 。一般陆生植物一年只能收获一到两季, 而 微藻几天就可收获一代,因此用于自身异化作用的能量非常少 。 微藻研究取得前期重要成果, 中科院海洋研究所获得了多株系油脂含量在 30% ~ 40% 的高产能藻株,如细胞密度达到 20 克 / 升,产油量 7 克 / 平方米;雪藻每天能在 1 平方米 光照面积内生产 35.3 克 AFDW( 去灰分干重) ,该生物量相当于 46.4 克 植物种子量,折算成就是每年每平方米15~20kg的生物产量,以15kg计算, 亩产不是万斤,而是10000kg了,是吨粮田的10倍。 当然微藻产量与水体中微藻密度和营养盐类含量有关,只有在适宜密度和 极富营养化的水体环境,才可能获得高产。因此,微藻可用于污水处理 。随生活和工业污废水,我国每年排放到天然水体中氮素多达几百万吨、磷素达上百万吨,这足以支持1亿吨的微藻产量和几千万吨海藻油的生产规模。 但是,藻类含水量大,不好干燥炼油,不过粉碎制浆后,应该可以采用溶剂油浸提萃取,就像现在的豆油一样。余下的纤维素的可以发酵制取沼气,剩下的沼渣可生产生物肥料。 另外除微藻类外,在开阔水域可以种植大型藻类(如海带)以净化水质,富营养化的开阔水面还可以放养水葫芦等浮水植物,收获后打浆发酵制取沼气和生物肥料。 本文引用地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-631923.html
个人分类: 农业、食品与农村发展|7481 次阅读|8 个评论
微藻生产生物燃料——欲罢不能的话题
热度 2 Morrison 2010-3-5 09:42
2009 年 11 月在珠海举行的中国藻类学会议上,利用微藻生产生物能源的研究十分抢眼。从会议报告来看,许多学者的研究甚至达到了一定的深度。而其中微藻大规模快速培养技术的研究发展得更是十分迅速。从研究规模和投入看,目前已有中国科学院水生生物所、中国科学院武汉植物园、过程工程研究所、中国科学院南海海洋所、中国科学院青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究,并积极开展与我国大型石油化工企业的合作。 不仅中国如此,世界各国都在摩拳擦掌。 1978 年,美国能源部国家可再生能源实验室( NREL )最早启动了这项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划。从 1990 年到 2000 年,日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为 地球研究更新技术计划 的项目,该项目利用微藻来生物固定二氧化碳 , 并着力开发密闭光合生物反应器技术,通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。 2009 年日本再次启动利用微藻生产生物能源的计划。进入 21 世纪,石油价格一度大幅上扬,刺激了微藻生物柴油技术的研究。目前各国的总投入达到数百亿美元。 从目前的研究进展和热衷程度看,一个能够替代石油的新能源似乎已经被找到,利用微藻生产生物燃料的产业化道路也似乎已经被开辟,让我们相信一个高效、清洁、环保的新能源时代已经到来。 利用微藻生产生物燃料的产业化道路真的被开辟了吗?一个新能源的时代真的如此清晰地展现在我们面前了吗?如果冷静下来,我们将会发现,至少目前阶段,利用微藻生产生物燃料还只是一个欲罢不能的话题,那个时代还很遥远。 微藻就是浮游植物,遍布全球各种水体。其类群繁多,种类丰富。作为生态系统中初级生产者,在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。微藻能够把光合作用产物转化成油贮藏起来,在细胞内形成油滴,如葡萄藻、小球藻。有些藻类在缺氮等条件下,可大量积累油脂,含油量可高达 70 %。首先通过萃取、热裂解等方法从这些微藻中将油提取出来,再通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯,即生物柴油。因此, 微藻确实能够生产生物能源。 由于微藻的生物量大,可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养,可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养,不与农作物争地、争水。微藻培养还可利用工业废气中的二氧化碳和氮氧化合物,缓解温室气体的排放,减少环境污染。此外,与柴油相比,生物柴油除了具有较好的燃料性能、润滑性能和安全性能,还具有二氧化硫和硫化物排放低、不含芳香族烷烃等环保特性。因此利用微藻生产生物能源确实是一个高效、清洁、环保的新能源途径,具有广阔的发展的潜力和优势。 然而,现阶段,高成本是利用微藻生产生物能源的主要障碍,使得利用微藻生产生物燃料成为一个欲罢不能的话题。高成本主要体现在两大技术方面,即大规模迅速培养和采收技术、油脂提取技术。目前,微藻的大规模迅速培养主要采用开放池和密闭反应器两类培养方式。前者易污染、占地、密度低、易受天气影响、培养效率低。后者造价高、运行成本高、不宜清洁。据资料,无论哪种方式,微藻光自养培养的成本都高,最易培养的螺旋藻也不低于 2 万元 / 吨,小球藻则高达到 5 万元 / 吨。此外微藻的采收、干燥成本也达到 0.5 万元 / 吨。 迄今为止,国内外还没有利用微藻生产生物能源的完整中试实验数据,这也为产业化发展增加了众多不明朗的因素。 降低成本应该是今后利用微藻生产生物能源的一个主要方向。降低成本的几条可能途径:一是通过技术的集成创新、系统优化来促进技术进步,降低绝对成本;二是利用微藻对 CO 2 等废气废水的吸收特性,整合碳减排技术,降低相对成本;三是产物的多元利用,降低相对成本;四是整合湖泊藻华去除收集技术,加强藻华利用,摊薄藻华去除和打捞费用,降低相对成本。 日趋严重的富营养化现象使内陆水体蓝藻水华大量暴发,并在水体表面大量堆积,严重影响水体景观,而且其释放的藻毒素和异味物质严重损害水质,危及人类的健康和社会的可持续发展。因此,收集水体中的水华蓝藻并进行资源化利用,不仅利于减少水中的营养负荷、防止水质恶化,又能产生经济效益。利用藻类的高蛋白含量而将其用作饵料或饲料时,往往因为藻毒素的存在,受到诸多限制,但利用藻类生物量来生产生物能源是比较理想的利用途径,不受藻毒素存在的影响,而且可以摊薄藻华去除和打捞成本。 位于云南昆明的滇池是重富营养化湖泊,常年发生微囊藻水华,伴随束丝藻水华,且蓝藻浓度异常高,某些区域叶绿素 a 含量达到 2.147mg/L 以上。研究表明,滇池水华蓝藻的平均干重为 10.7 g /L ,其总酯含量占蓝藻干重的 5-10 % ,平均含量为 7.21 % ,滇池水华蓝藻生物能 ( 烃类 ) 含量为 1.77-2.07g/L ,平均为 1.95g/L 。滇池水容量为 15.7 亿 m 3 ,可以推算滇池水华蓝藻富含的生物能 ( 烃类 ) 含量为 277.4 万 -324.5 万吨,平均为 305.4 万吨。以微藻油脂的产油率为 56 % 计算,滇池水华蓝藻的生物柴油产能为 15514 万~ 17117 万吨,平均为 17111 万吨。估算结果表明,利用水华蓝藻提取生物燃料具有广阔的应用前景,也符合现实水环境治理的需要。
个人分类: 科研笔记|9065 次阅读|6 个评论
微藻生物柴油的发展
robby007 2010-2-14 03:51
微藻以其高的油脂产量,使得在生物柴油的研究中备受推崇。但是真正的以微藻作为生物柴油的来源在很大程度上被夸大了。
个人分类: 生活点滴|21 次阅读|0 个评论
[转载]用微藻开发“绿色”能源
helmholtz 2009-10-17 14:07
卡理工 “ “ 藻类平台 ” 开发出高效光反应堆和降解细胞新方法 卡理工 2009 年第 073 号新闻稿 未来的能源渠道:显微镜下的微藻。 (摄影:弗洛里.莱尔 Florian Lehr ) 鉴 于石化原料的短缺和气候变化,开发不释放二氧化碳的可持续的燃料是当下最紧迫的挑战之一。油菜籽或棕榈油等能源作物因为与粮食生产的竞争关系而备受争论。繁殖微藻有可能会是未来能源供应的一个解决方案。为了开发此能源,卡理工的科研人员开发了封闭式的光反应堆和降解细胞的新方法。 微藻是能进行光合作用并把二氧化碳( CO2 )转化为生物质的单细胞植物类生物。从这种生物质中即能获得有用成分也能得到生物柴油。藻类在其生长过程中会先吸收 CO 2 , 之后作为能源使用时才重新释放出来,相比于传统的能源,藻类能源可以说不会增添二氧化碳。除开二氧化碳中性的循环模式,藻类还有一个好处:藻类在高浓度二氧化碳环境中生长速度更快,工业二氧化碳排放可以用作“原材料”,以产生更多可用生物质能源。这并不是唯一的优点:“每公顷藻类所能生产的生物质与陆地植物相比产量要高 5 倍,而含油率可达 30-40% 。” 在卡理工生物及食品技术研究所负责这项研究的克莱门斯.波斯滕( Clemens Posten )教授说道。因为藻类也可以在不适合耕种的旱地和干燥地区生长,所以没有跟农业争地的问题。但这时需要的是一个封闭的系统。 新开发的具有光吸收优化管理的平板式微藻生长反应器。 (摄影:弗洛里.莱尔 Florian Lehr ) 目前,藻类在南部地区开放的池塘环境生长时仅有比较低的生产率。波斯滕于是应用上了新技术。“我们走了完全不同的技术路线,采用封闭式的光 - 生物反应器”,这位科学家说。“我们的设备转换太阳能的效率要比敞口的盆子高 5 倍。”平板反应器就象光伏电池一样是垂直立着的。“这样虽然每个藻细胞见到的光都会少一点,但这么一来设备的工作效率会比较高。”这位生物学家兼电气工程师说。 藻类生产因此也不仅适合特别太阳很强的地区。大多数的藻类最多只能借用 10% 的入射光。波斯滕说,如果光 - 生物反应器缺少优化的光管理系统,多余部分的光就全被浪费了。由于撒哈拉的光照正好是德国多两倍,在那里反应器还需要被降温。这种封闭系统的其他优势还包括显著的节省水和肥料。另外也可以设想同时从藻类及其能量利用后的残余物中生产食品和其他精细化工产品。 波斯滕的研究所有两个团队,其中一个是KIT重点从事藻类生物技术的队伍。“ 在光 - 生物反应器的研发中我们借用了世界上三个地方的力量,我们不仅在生物学上,更在工艺技术上有了重大突破。”波斯滕说。 他在卡理工南校区的团队所取得的结果接着转交到 KIT 北校区高功率脉冲及微波技术研究所的高功率脉冲技术部。这里采用电脉冲的手段从藻类生物质中提取有用成分。到目前为止,该部门的负责人乔治.穆勒博士已经与科研界和工业界的伙伴一起尝试处理了诸如橄榄,葡萄,苹果,甜菜和陆地能源的植物细胞,取得了部分技术进展。“我们的目标是要开发新的即经济又可持续的提炼技术,以便最大限度从藻类中得到有能源价值的细胞成分。”穆勒说。 “我们用的办法是在很短的时间给植物细胞加上高电场,以击穿细胞膜并释放其中成分。 ” 两个团队间的合作将把现有的技术诀窍整合在一起,他们获得了 KIT 能源中心的启动项目经费。为了从能源角度开发微藻,现正计划成立一个 KIT “藻类平台”。中期目标是要借助地理和基础设施方面的优势,在 KIT 北校区建设一个中试和示范工装置。 “我们将由此建立起一个重要的可以与其他机构协作互动的藻类生物技术研究基地。”波斯滕说。为了从藻类获取能源具有经济上的可行性,光 - 生物反应器的投资和运行费用必须很低廉,而采集和分解藻类的工艺却具有高效率。 为了使藻类生物质的能源利用形成完美的产业链, KIT 科研人员更进一步,他们采用由北校区开发的热化裂解技术,把提取后的残余生物质( 60-70% )制成氢或甲烷等其他能源产物。 卡尔斯鲁厄理工学院( KIT )是能源领域欧洲的一家标杆性的科研机构:卡理工能源中心研究工业、家庭、社会服务和流动性所需的各种能源形式,具有综合基础研究与应用研究于一体的物色。由于是通盘考虑能量循环的各个 方面,能量 转换过程和能源效率也是研究主题。
个人分类: 2009年科技新闻|2268 次阅读|0 个评论
关于能源微藻产业理性的思考
热度 1 microalgae 2009-8-27 23:07
尽管能源微藻产业最近关注的人很多,看好的人也很多,主张大力发展的人也很多。但是大家都看到它的好处,对其潜在的风险也应该有充足的认识,希望在整个产业快速发展的起步阶段,对其可能造成危害有充足的准备。下面对其可能造成的危害进行分析。 能源微藻产业的微藻主要存在两个方面,第一就是占用土地,第二是存在巨大的环境破坏风险。 尽管目前很多科学家认为能源微藻产业不与粮争地,但是随着整个产业的快速发展,如果能产生巨大的经济效益,难免会引起广大人民和集团的大量利用现有土地资源进行能源微藻的养殖,因此,应该在发展之初,对该方面的土地利用进行严格的规定并严格的执行。避免向能源植物那样,大量的迫害森林,造成一些无法衡量和无法弥补的环境、生物多样性的破坏。 能源微藻产业需要大量的培养水源,而就目前的技术手段,能源微藻培养用水的回收再利用和处理工艺还存在很大的问题。能源微藻培养需要大量的 N 和 P 元素支持微藻生长,而一般情况下,上述两种元素对微藻生长来说都是远远过量,因此,在微藻回收之后,会在水体中存在富氮磷营养的问题,而这一问题的严重性已经众所周知,例如渤海湾的赤潮,太湖和滇池的水华,青岛附近的浒苔爆发,日本海和中国海域的水母爆发,这些事件都与富营养有关。如果能源微藻产业发展壮大,那么排放的污水数量远远超过目前的排放量,因此,必须引起社会的足够重视,才能避免日后对生态环境的巨大破坏。 关于避免的方法,我认为目前应采取以下几种: 第一, 加大对微藻培养液回收再利用的研究,保证最大限度的利用水体。 第二, 加大对污水的处理,尤其是专门针对微藻培养排放污水的处理。 第三, 加强立法工作,严格控制该行业用水的数量,排放标准。
个人分类: 生活点滴|4666 次阅读|1 个评论
目前能源微藻产业发展关键环节分析
microalgae 2009-8-24 16:44
随着社会和国家各级科技部门对能源微藻产业了解的逐渐加深,在能源微藻产业方面的关注度和投入程度也在逐渐加大,但就目前发展形势来看,能源微藻产业还处于婴儿时期,还有很长的路需要走。下面就我个人对整个产业的理解对各个环节进行分析。 能源微藻产业目前分为下面几个主要环节: 1、能源微藻藻种的选育。 2、能源微藻中试和规模化培养。 3、能源微藻的收集、油脂诱导和提取。 4、油脂转化和精炼。 5、剩余藻渣的综合利用。 在上述几个环节,我认为目前限制微藻产业发展的主要环节还是在能源微藻藻种的选育上。没有好的藻种,那么后续的各种工作就没有开展的价值。尽管有些专家现在开始宣传中试水平上的一些设备、技术和工艺的研究,但是我认为,这些工作尽管很重要,但是不是限制微藻产业化生产生物能源的主要障碍。以粮食作物为例,水稻在全球已经种质了几百,甚至上千年,在这漫长的时间里,水稻的种植水平,主要是耕作方式、机械化程度等都有了很大的提高,但是单位产量还是没有很大的提高,为什么,种不行啊!直到袁老选育出了超级水稻,产量立刻产生质的飞跃。转到微藻上来也一样,只要有好的藻种,那么在目前发达的技术工艺水平基础上,很快就能研发出适合能源微藻产业的整套工艺和设备。 关于能源微藻的选育,目前有以下三种方式: 1、直接从大自然或种质库中筛选。此种方式目前使用的最为广泛,但是耗时、耗力、耗钱。但非常有可能获得一些能用于产业化的优质藻株。 2、物理、化学和生物诱变。该方法与第一种存在相同的问题,但也可能获得优质藻株。除此之外,还存在一个诱变藻株性状稳定性的问题。 3、利用遗传学手段制造工程藻株。此种方法是最直接、目的性最强的途径,但是存在风险较高的特点。 鉴于上述特点,目前能源微藻研究的单位一般采用上述三种方式同时进行的做法。关于第一和第二种方式,不存在什么技术上的障碍,主要是靠工作量和运气,而第三种方式技术和知识背景要求较高,我下面介绍一下可能的研究方向: 能源微藻产油的前提是积累足够量的生物质,因此如何提高生物质的积累量就成了提高微藻产油的最上游环节,也是最关键的环节之一。由于微藻存在自养和异养两种生存方式,而异养无异于利用已经固定的太阳能,因此不属于可再生能源,所以只讨论自养。众所周知,微藻自养是利用光合作用,即利用太阳能固定CO2,生成葡萄糖,然后再转化为其他生物质。因此,提高微藻生物量积累的第一个环节就成为了如何提高微藻的光合作用效率。 关于光合作用,目前分为光反应和暗反应,在光反应阶段,目前就人类的科技水平来说,改造起来还是存在相当大的困难。所以大部分研究集中在暗反应阶段,就目前的了解一般认为暗反应主要就是卡尔文循环。与卡尔文循环相关的几个主要环节如下: 1、卡尔文循环中关键酶的调节。 2、Rubisco酶的含量和活性;Rubisco激活酶的诱导、激活、含量和活性。 3、与碳骨架相关的代谢关系和关键位点(酶)的代谢流分析,例如淀粉、多糖、蛋白质、脂类物质、次生物质等等。 关于它们之间的关系和重点分析,请看下一回吧。
个人分类: 生活点滴|5662 次阅读|0 个评论
藻类的油是这样形成的!
热度 1 liugx 2009-5-11 21:52
1. 绿色游泳细胞 2. 胞囊 3. 红色胞囊 4. 破碎细胞,油滴溢出! 5. 透射电镜下的油滴 6. 分离纯化的油滴
个人分类: 淡水藻类的分类及图片|11416 次阅读|9 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-2 12:12

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部