2010年立項(xiàng),、2011年啟動的我國微藻能源方向的首個國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目“微藻能源規(guī)?;苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”,2月19日在浙江省嘉興市嘉興科技城正式啟動,。項(xiàng)目由華東理工大學(xué),、中國海洋大學(xué)、中科院水生生物研究所和江西新大澤實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司等單位聯(lián)合組織實(shí)施,。項(xiàng)目的依托部門是上海市科學(xué)技術(shù)委員會,,依托單位是華東理工大學(xué),華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李元廣教授為該項(xiàng)目首席科學(xué)家,。
目前,,生產(chǎn)生物柴油所用原料均靠種植油料植物,棕櫚樹,、麻風(fēng)樹,、油菜等。由于油料植物的油脂面積產(chǎn)率不高,,大力發(fā)展生物柴油必然要占用大量耕地,,影響糧食生產(chǎn)。而微藻種類繁多,、分布廣,、繁殖快,是最簡單,、最古老的低等植物,,它可直接利用陽光、CO2及N/P等簡單營養(yǎng)物質(zhì)快速生長并在胞內(nèi)合成大量油脂(主要是甘油三酯),,為生物柴油生產(chǎn)提供新的油脂資源,;同時可以利用我國廣闊的鹽堿荒地等非耕土地,孕育一條生物柴油開發(fā)的新途徑,。
微藻能源雖然發(fā)展前景廣闊,、優(yōu)勢獨(dú)特,已獲國內(nèi)外公認(rèn),,但迄今為止世界各國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作還停留在實(shí)驗(yàn)研究和中試論證的起步階段,,均遇到技術(shù)不成熟而導(dǎo)致成本高這一瓶頸,因而微藻能源在全球尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制備且基礎(chǔ)研究薄弱,。
“微藻能源規(guī)?;苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”項(xiàng)目,將以推動微藻能源規(guī)?;苽渲泻诵募夹g(shù)的重大突破為目標(biāo),,以能源微藻戶外大規(guī)模培養(yǎng)的實(shí)際條件為背景,以提高微藻能源規(guī)?;苽湎到y(tǒng)中各單元的效率為主線,,研究從藻種選育到微藻能源規(guī)模化制備系統(tǒng)構(gòu)建過程中亟待解決的生物學(xué)及工程學(xué)方面的3個關(guān)鍵科學(xué)問題——“能源微藻胞內(nèi)代謝及油脂合成與積累的系統(tǒng)生物學(xué)機(jī)制”“能源微藻規(guī)?;庾责B(yǎng)培養(yǎng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化及環(huán)境調(diào)控規(guī)律”和“微藻能源規(guī)?;庸ぜ跋到y(tǒng)集成優(yōu)化原理”。
圍繞上述問題,,項(xiàng)目擬從胞內(nèi)代謝認(rèn)知,、規(guī)模培養(yǎng)、能源產(chǎn)品加工與系統(tǒng)集成優(yōu)化三個層面進(jìn)行系統(tǒng)深入研究,。第一個層面是以藻種選育及細(xì)胞本身基礎(chǔ)代謝規(guī)律與調(diào)控機(jī)制發(fā)現(xiàn)為主要研究內(nèi)容,;第二個層面是從規(guī)模培養(yǎng)角度,研究微藻細(xì)胞對環(huán)境響應(yīng)與調(diào)控機(jī)制,、光生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理和放大規(guī)律,、能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)工藝優(yōu)化及放大方法;第三個層面主要是從藻細(xì)胞采收,、油脂提取,、生物柴油制備、非油脂組分綜合利用等能源微藻加工及培養(yǎng)與加工系統(tǒng)集成優(yōu)化角度,,挖掘提高效率的原理和方法,。
項(xiàng)目包括“能源微藻優(yōu)良藻種(株)選育原理與綜合評價體系”“能源微藻光合固碳和油脂積累的代謝網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)生物學(xué)研究”“基于光照方向混合及光衰減特性的光生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大原理”“能源微藻規(guī)模化光自養(yǎng)培養(yǎng)過程的環(huán)境響應(yīng),、優(yōu)化及放大原理”“能源微藻采收,、油脂提取及生物柴油制備原理與方法”和“非油脂組分資源化利用優(yōu)化及微藻能源規(guī)模化系統(tǒng)集成”6個課題,。
項(xiàng)目預(yù)期于2015年實(shí)現(xiàn)微藻能源規(guī)?;苽渲械年P(guān)鍵科學(xué)問題的重大突破,為產(chǎn)業(yè)化技術(shù)瓶頸的突破提供創(chuàng)新源泉,。(生物谷 bioon.com)