提炼生物柴油的原材料(小小个头却“富得流油”青岛能源所利用黄丝藻制备生物柴油)

Posted 2023-05-27

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提炼生物柴油的原材料(小小个头却“富得流油”青岛能源所利用黄丝藻制备生物柴油)

半岛记者徐杰

微藻，顾名思义，是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类，但你可别小瞧它们。27日，记者从中科院青岛能源所获悉，该所微藻生物技术研究组在国际上首次发现黄丝藻，建起了国际上少有的特色丝状藻的藻种库。并通过基因改造黄丝藻使其细胞内含油量大大提高，可用于制备生物柴油、航空煤油，未来具有广阔的市场发展前景。

微藻怎么能产油？青岛能源所微藻生物技术研究组副研究员汪辉告诉记者，微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，只有在显微镜下才能分辨其形态。“有些微藻能通过光合作用将固定在体内的碳物质转化为油脂，这种油脂叫做三酰甘油酯。”汪辉介绍，相比其他的脂类，三酰甘油酯是制备柴油最好的原材料，与传统化学燃料柴油相比，微藻制备的生物柴油一方面可持续，另一方面也绿色环保，燃烧后产生的硫化物等有害气体极少。

通俗来说，微藻产油的过程与花生变成花生油的过程相似。花生需要先播种，在合适的土壤等环境中生长成熟，收获后再提炼花生油。微藻也是如此，需要先把微藻在富含营养的水环境中培养长大，然后将微藻与水分离获得微藻细胞，再将微藻细胞中的油脂提取出来，通过化学的方法将油脂转化为生物柴油或航空煤油。而与花生、油菜籽等植物提取油脂相比，微藻的含油量更高、生长周期更短，微藻的培养周期只需十几天。

当然，不是所有的微藻都可以制备生物柴油，科研人员首先要在品种繁多的微藻中筛选出产油微藻，给予微藻水分、氮磷等营养成分，使其生长成较多的生物量，并使微藻体内所含的三酰甘油酯量也增加。记者了解到，微藻产油这个课题在国际上很早就已开始研究，已形成了庞大的产油微藻家族，但开发的规模和成本仍是开发微藻产油的瓶颈。

据介绍，目前国际上比较认可的高产油率的微藻有微拟球藻、小球藻，以及青岛能源所微藻生物技术研究组在国际上首次发现的黄丝藻等。“这种黄丝藻是我们几年前发现，它适应环境的能力非常强，高温、高寒环境中都能生长。”汪辉告诉记者，黄丝藻收获比较简单，其他微藻收获时往往使用高速离心的方式，耗能较高，而黄丝藻使用简单的人为过滤装置即可分离收获，培养和产出的成本较低。“目前，我们已在藻种改造、培养、油脂提炼等环节形成了完备的链条，并建起了国际上少有的特色丝状藻的藻种库。”汪辉说。

根据研究，黄丝藻在不通过基因改造的状态下，成熟期的含油量能超过60%，微藻生物技术研究组目前正对其进行基因改造，以进一步提高黄丝藻的固碳效率和生长生物量。微藻有60%的含油量是个什么概念呢？汪辉举例说，这意味着1公斤的微藻就能提取出0.6公斤的油脂，再通过化学催化，就能转化为0.6公斤生物柴油或航空煤油，未来市场应用的前景非常广阔。而在提炼油脂之后，微藻的利用价值并未结束，其剩下的是富含蛋白、糖类物质的藻渣，还可以用于饲料添加。