當前，建立生物燃料原料可(ke)持續供(gong)給體(ti)系(xi)(xi)、綠色高效轉化(hua)技(ji)術體(ti)系(xi)(xi)、系(xi)(xi)統集成和(he)科學評估體(ti)系(xi)(xi)，已經成為世界各國(guo)的研發重點(dian)

希望通過綜合(he)不同(tong)的技術手(shou)段，構建高效(xiao)、低成本(ben)、可持續發(fa)展(zhan)的生物燃料轉(zhuan)化體(ti)系。

固碳微藻種類多

微(wei)藻(zao)通過光合作(zuo)用將二氧(yang)化(hua)碳、光和(he)水(shui)轉化(hua)為(wei)油脂，作(zuo)為(wei)一種潛(qian)在的清潔能(neng)源生產和(he)二氧(yang)化(hua)碳高值化(hua)方案，工(gong)業產油微(wei)藻(zao)受到了(le)廣泛關注。

從理論上來說，微藻(zao)畝產生(sheng)物質20～28噸(dun)/年，每噸(dun)微藻(zao)可固定1.83噸(dun)二氧化碳。此外(wai)，微藻(zao)油(you)脂也(ye)是理想的液(ye)體(ti)生(sheng)物燃料（生(sheng)物柴油(you)或航(hang)空煤油(you)）原(yuan)料。

實驗室微藻(zao)(zao)(zao)生物(wu)燃料方(fang)向主要從獲得(de)穩(wen)定高(gao)產的(de)(de)工程藻(zao)(zao)(zao)類(lei)、實現(xian)高(gao)效(xiao)可控的(de)(de)微藻(zao)(zao)(zao)規(gui)模培養、進行經濟節(jie)能的(de)(de)微藻(zao)(zao)(zao)轉(zhuan)化加工著手，試(shi)圖(tu)建立一條尋找(zhao)藻(zao)(zao)(zao)種—培養固碳(tan)—工業煉油的(de)(de)選育和轉(zhuan)化體(ti)系(xi)。

首先(xian)，實驗(yan)室科(ke)研團(tuan)隊將“耐(nai)原(yuan)生動(dong)物污(wu)染”“易(yi)采(cai)(cai)收(shou)”等工(gong)程性狀納入選育評價產油微藻(zao)(zao)的重(zhong)要(yao)指(zhi)標，提(ti)出了從絲(si)(si)狀微藻(zao)(zao)中(zhong)篩(shai)選工(gong)業(ye)藻(zao)(zao)株的新思路(lu)。2013年(nian)，實驗(yan)室研究人員首次發(fa)現了高產油黃絲(si)(si)藻(zao)(zao)，證(zheng)明大(da)尺寸(cun)絲(si)(si)狀體(ti)結構(gou)是賦予其(qi)“耐(nai)蟲”和“易(yi)收(shou)獲(huo)”的獨特性質，為解決制(zhi)約微藻(zao)(zao)大(da)規模培(pei)養的蟲害(hai)污(wu)染和采(cai)(cai)收(shou)高能(neng)耗問題(ti)的藻(zao)(zao)種(zhong)篩(shai)選提(ti)供了方向(xiang)指(zhi)引(yin)。

隨后，實驗室開(kai)發了全球首個微(wei)擬球藻(zao)全基(ji)因組學模(mo)型、從遺(yi)傳(chuan)(chuan)層面揭(jie)(jie)示(shi)微(wei)藻(zao)產油性狀(zhuang)的遺(yi)傳(chuan)(chuan)和進化特(te)征(zheng)、從調控(kong)層面首次揭(jie)(jie)示(shi)植物激素在微(wei)藻(zao)產油中的作用機(ji)制(zhi)，并(bing)提出基(ji)于激素調控(kong)的微(wei)藻(zao)選(xuan)育策略。

另外，實(shi)驗室構(gou)建了系列利用太陽能直接一(yi)步(bu)轉化(hua)二氧化(hua)碳合成不同太陽能生(sheng)物燃(ran)料(liao)的(de)基因(yin)工程(cheng)藍藻，工程(cheng)藍藻的(de)光生(sheng)物反應器規模化(hua)培養與藍藻光合固碳合成效率的(de)提高，將是未來(lai)研(yan)究的(de)重點。

目前，實(shi)驗室建立(li)了完整的微藻航空生物(wu)燃料研(yan)發(fa)體系，并與波(bo)音公(gong)司(si)聯合成立(li)可持續航空生物(wu)燃料聯合研(yan)究實(shi)驗室；利用(yong)微藻能源與資源化利用(yong)共性技術與新奧集(ji)團、新疆(jiang)慶華(hua)等企業合作實(shi)現(xian)了技術示范。

廢棄秸稈熱量高

習近(jin)平總書記在中央(yang)財經(jing)領(ling)導小組第十四次會議上明確提出“以沼氣(qi)和生物天然氣(qi)為(wei)主要處(chu)理(li)方(fang)向，以就(jiu)地就(jiu)近(jin)用(yong)于(yu)農(nong)(nong)村能源和農(nong)(nong)用(yong)有機(ji)肥為(wei)主要使用(yong)方(fang)向，處(chu)理(li)農(nong)(nong)業生物質(zhi)廢(fei)棄(qi)物”。

2016年(nian)(nian)，農業部發布《關于(yu)推進農業廢棄物(wu)資源(yuan)化(hua)利用試點的方案》，并估算(suan)我國(guo)每年(nian)(nian)產生(sheng)畜禽(qin)糞(fen)污38億噸、農作物(wu)秸稈10億噸。

處(chu)理這些農(nong)業廢棄物(wu)，需要解決(jue)的(de)關鍵科學問題(ti)是：如何(he)選(xuan)育(yu)適應(ying)高(gao)濃(nong)(nong)度厭(yan)氧發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)的(de)優良微生物(wu)群落、如何(he)提高(gao)秸稈生物(wu)質(zhi)厭(yan)氧發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)產氣的(de)轉化(hua)效(xiao)率、如何(he)實(shi)現高(gao)濃(nong)(nong)度發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)下(xia)高(gao)效(xiao)的(de)物(wu)料(liao)混合與傳質(zhi)。我們正在(zai)研(yan)發(fa)(fa)(fa)高(gao)濃(nong)(nong)度厭(yan)氧發(fa)(fa)(fa)酵(jiao)產業化(hua)技術工藝(yi)包，希望形(xing)成工業化(hua)生物(wu)天然氣技術標準體系。

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