二氧化碳过度排放是全球气候变暖的罪魁祸首之一,如何减少二氧化碳并加以有效利用是许多科学家重点关注的问题。
重庆大学的黄云教授正在研究如何利用微藻来减少二氧化碳排放和可生产清洁能源。
微藻的光合作用效率是目前地球生物中最高的,在太阳光能的驱动下,它可以将二氧化碳合成为高能量密度的甘油三酯,不但可以制备生物柴油,也是提取EPA、DHA等不饱和脂肪酸的重要原料。微藻在地球上数量庞大,每年通过光合作用固定的碳约达900亿吨,能量达1380万亿兆千焦,可开发的能源约相当于全世界每年能耗的4—5倍,资源量巨大。理论上来说,如果用我国海洋面积的5%来养殖微藻,就可以固定燃煤排放的70多亿吨二氧化碳,生产38亿吨生物质。
比如燃煤企业可以利用微藻进行光合固碳,减少二氧化碳排放,相比传统燃煤烟气减排技术,微藻固碳的工艺设备简单、操作方便,而且还环保。
去年12月,深汕特区某企业就实现了通过微藻的光合反应转化利用燃煤厂烟气二氧化碳的项目,实现了规模化高效低成本的微藻固碳工艺路线。
另外,通过微藻固碳还可以创造不小的经济价值。吃饱了二氧化碳的微藻可以成为保健品、化妆品、动物饲料中的藻粉。目前,1吨食品级的藻粉价格是4万元,饲料级为1万—2万元。
在能源领域,微藻的干细胞中含有微藻油70%以上,是亚临界生物技术合成生物柴油的最佳原料,是理想的可再生能源。在石油价格大幅上升的今天,该产业有着广阔的发展前景。
在生物制药领域,微藻体内有超过15000种新型化合物,比如类胡萝卜素、抗氧化剂、脂肪酸、酶、聚合物、肽、毒素和固醇等,天然β-胡罗卜素具有抑制肿瘤和升高白细胞等作用,尤其对萎缩性胃炎、口腔溃疡、皮肤疾病和放化疗患者有着明显的辅助治疗效果。
在化妆品领域,微藻中的多糖具有良好的成膜性能,可减少皮肤表面的水分蒸发,可用作制备保湿产品。岩藻黄质和虾青素具有很强的抗氧化活性,能够清除自由基、防止脂质氧化,起到祛斑、防皱和防衰老的功能。
在食品和农业领域,微藻体内含有丰富的粗蛋白,可以被制作成优质的食品添加剂和动物饲料。
综合来看,微藻是很有潜力的生物能源,如果在规模和成本上有所突破,它将是非常理想的生物能源。
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