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南海所微藻生物质能源高值化利用研究取得重要进展

撰写时间:2019-12-20 [来源:南海水产研究所 ]

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近日,中国水产科学研究院南海水产研究所李纯厚研究团队对微藻生物质能源高值化利用研究取得重要进展,相关成果以“Evaluation of bioethanol and biodiesel production from Scenedesmus obliquus grown in biodiesel waste glycerol: A sequential integrated route for enhanced energy recovery”为题发表在《能源转化和管理》(Energy Conversion and Management)(JCR 1区TOP,IF=7.181)(徐姗楠副研究员为论文第一作者)。该研究工作与江苏大学能源与动力工程学院、埃及坦塔大学科学学院等合作完成,得到国家自然基金(51676091)、广东省公益研究与能力建设专项(2014A020217008)、农业农村部财政项目(NFZX2018)等资助。

微藻具有较强的异养和混养能力,光合效率高、繁殖速度快、环境适应能力强、氮磷处理速率高、可调控及易与其他工程技术集成等优点,利用废水培养微藻可同时实现废水净化、营养物质的回收利用和生产高值微藻生物质液体燃料等多重目的。南海所研究团队评估了斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在油脂提取和发酵的连续过程中生物柴油和生物乙醇生产的能量回收,认为培养条件、脂质提取和生物质预处理是微藻生产液体生物燃料的重要因素。斜生栅藻在富含不同浓度废甘油的人工废水中生长,显著提高了脂质和碳水化合物的积累。同时对微藻生物质生产液体燃料的7种转化途径的能量输出机制进行研究。结果表明,生物柴油和生物乙醇的最高产量为127.1 mg·g−1 dw和0.558 g·g−1 dw,生物乙醇生产率最大提高了32.3%,总能量输出21.4 GJ·t-1,能量转化效率为62.9%。该研究为今后实现养殖废水再利用、提高藻类生物质能源的转化效率和制备液体燃料提供了新的方法和理论依据。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.111907 

图示斜生栅藻在人工废水(A)中、脂质提取后的斜生栅藻在人工废水(B)中以及脂质提取后的斜生栅藻在添加废甘油的人工废水(C)中的生物乙醇产量与产率的时间变化。

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