能源微藻类生物质培养技术及能源物质形态构成

微藻生物能源研究已经成为全球生物质能源科技发展的趋势和热点之一。通过不断改进能源微藻类生物质培养技术,获得大量微藻生物质是微藻能源进行下游能源转化的前提条件。文章从藻细胞能源利用方式与能源微藻规模化生产角度,综述了能源微藻类生物质培养技术研究现状及藻细胞能源物质形态-细胞壁糖类与胞内油脂具体成分构成的研究进展,探讨了在实际户外规模培养中遇到的虫害问题。     

适度破碎微藻细胞释放功能性蛋白的技术研究进展

微藻细胞破碎技术是微藻商业化应用的技术瓶颈。微藻细胞存在刚性细胞壁,阻碍了微藻蛋白等功能性物质的释放,过度破碎又易影响微藻蛋白等的功能活性。因此,选择合适的破碎技术和条件是微藻产业发展的关键。本文综述了近五年来国内外微藻细胞破碎技术现状,分析珠磨法、高压匀浆、超声处理、离子液体处理和酶解法5种传统微藻细胞适度破碎技术的研究现状,并讨论流体空化法、微流法、脉冲电场处理和阳离子聚合物涂抹法4种新兴技术的研究进展,进一步对比这9种技术的优缺点。最后,对微藻细胞适度破碎技术的发展进行了展望。     

基于包裹效应的微藻培养光衰减模型

基于藻细胞对光的包裹效应并结合藻细胞的光衰减数据,建立了藻细胞培养的光衰减指数模型,Ka=Kam+ Cexp(-eX),以文献数据对其进行了检验. 结果表明,模型与文献数据的拟合相关系数分别为0.99965和0.99832. 不同藻细胞对最小比消光系数Kam、参数C和比例系数e有影响,但Kam+C值相对稳定. 色素含量对比消光系数Ka有一定影响,Synechococcus sp. PCC7942的Ka约为240 m2/kg.     

基于开放池培养的微藻生物柴油经济成本分析

通过广泛的文献调研和专家咨询,构建微藻生物柴油经济成本估算模型,依据中国市场行情对基于开放池培养的微藻生物柴油经济成本进行估算分析。结果表明:目前中国基于开放池培养的微藻生物柴油理论成本可达4.2~5.9万$/t,其中土地、营养盐、碳源以及设备折旧占较高比例,分别为25.50%、19.29%~27.04%、14.01%~19.65%和9.96%~14.13%。从技术环节看,79.44%~85.16%的经济成本集中于养殖环节。提高微藻生长率、油脂含量和碳吸收率,增强其对环境的适应能力以及寻找低成本的碳源和营养盐源是降低微藻生物柴油经济成本的主要途径。     

新一代生物柴油原料—微藻

随着能源需求的剧增,政府和企业积极开发可替代的能源资源。生物柴油现已成为国际上发展最快、应用最广的石油替代燃料。介绍了微藻作为一种新型的生物柴油原料具有来源广泛、成本低廉、清洁可再生等优点和影响微藻油脂积累的因素,展望了微藻生物柴油的发展前景,为我国生物柴油的发展提供参考。     

微藻色素的研究进展

色素作为一种着色剂,广泛应用在食品、纺织和医药等领域。本文对微藻类天然色素,尤其是已经成功进入市场或将来有很大应用前景的微藻类天然色素的研究状况,包括其物理、化学、生物学性质以及生产工艺优化进行概述,并对微藻天然色素的未来发展趋势和应用前景进行预测。     

煤基多孔炭膜去除压载水中微藻的研究

针对船舶压载水转移所引起的外来生物入侵问题, 开发了以廉价煤为原料经挤压成型、炭化等工艺制备出煤基管状多孔炭膜。分别采用扫描电镜和气体泡压技术对煤基炭膜的微观形貌和孔结构特性进行表征, 并详细考察了压载水处理过程中微藻种类、跨膜压差、错流速率以及微藻密度对处理效果的影响。实验结果表明, 煤基炭膜表面光滑, 孔隙结构发达, 孔径均一, 这非常有利于处理压载水中微藻。压载水中微藻尺寸越大, 膜的稳定通量越小; 增大跨膜压差, 膜的稳定通量增幅变缓, 尤其对含有小球藻和叉鞭金藻的模拟压载水, 因其尺寸与炭膜平均孔径相近, 容易受压变形进入膜孔形成膜内污染, 变缓程度更为明显; 增大错流流速可增大膜表面剪切力, 减少微藻在膜表面堆积, 提高炭膜的稳定通量; 提高藻液密度, 加重膜表面污染, 降低膜的稳定通量。经炭膜处理后, 渗透液中均未检出微藻的存在, 显示出煤基多孔炭膜在船舶压载水处理领域具有潜在的应用前景。     

微藻水热液化制取生物油的研究进展

微藻生产成本低,酯类和甘油含量较高,是制备液体燃料的理想原料。水热液化由于可直接处理湿藻并在适当的温度和压力下将其转化为高品质的石油替代产品而引起了广泛关注。本文探讨了微藻三组分,即蛋白质、脂质和碳水化合物的水热降解途径,并总结了目前微藻水热液化过程的主要影响因素,包括温度、停留时间、溶剂以及催化剂等反应条件或参数对生物油的影响。指出为提高微藻生物油的经济性,应进一步优化反应条件,降低催化剂成本,加强微藻水热定向液化技术的研究,富集液体产品中高附加值成分,实现高附加值化学品的综合利用,尽快实现微藻生物油的应用。     

微藻生物能源研究现状及展望

能源是现代社会发展的命脉,目前仍以化石燃料为主,而对化石燃料过度依赖导致的能源危机和环境问题日益突出,人类需要寻找可再生的清洁能源作为替代能源。微藻作为可持续的生物能源原料,具有巨大的发展潜力。本文综述了微藻原料获取各环节的研究现状,包括微藻育种、规模培养和采收,并重点论述了微藻生物质转化为生物能源产品的研究进展,包括生物柴油、生物乙醇、生物燃气、生物油,同时指出了微藻生物能源未来的研究方向。