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为了缓解全球性的能源紧张,保障能源安全,大力开发生物能源是首要之选。生物柴油以其良好的燃油性能、较高的可持续性、可再生性,而成为全球关注的焦点。微藻具有生长快速、油脂含量高的特点,且种植范围广,不与农作物争地,是制备生物柴油的理想原料。微藻是光合自养的微生物,碳源是空气中的二氧化碳。微藻生物柴油技术具有很好的环境效应,在全球减排的今天,发展微藻生物柴油具有重大的现实意义。
本研究为了利用微藻有效固定工业烟道气中高浓度的二氧化碳,降低企业的碳排放,同时获得富含油脂的微藻生物质,开展相关条件下的油藻选育研究。主要研究内容及结果如下:
(1)耐高热微藻藻株的紫外诱变选育。利用原生质体-紫外线诱变、高温培养的筛选方法,获得一株耐受高温环境的突变型淡水小球藻,该小球藻能在55℃存活,35℃~45℃之间,生长最为旺盛。该突变型小球藻能够应用于工业烟道气二氧化碳的固定。
(2)利用模拟火电厂烟道气扩大培养突变型小球藻,烟道气中的有毒成分使藻细胞受到抑制,适应过后,高浓度二氧化碳极大地促进了微藻的生长。对指数生长期的影响尤为明显,2天就达到了稳定期,生长周期缩短了2天,油脂含量提高20%。
(3)为了获得生长快速且油脂含量高的超级藻株,用细胞融合的方法,将一株海洋金藻(油脂含量高)与一株淡水小球藻(生长快速)杂交,利用显微镜找寻融合子细胞,用毛细吸管吸取融合的细胞,无菌培养。细胞融合及融合子筛选的技术平台已经建立起来,为今后此方面的研究打下了基础。并且设计了一种能高效吸收二氧化碳的光生物反应器,采用硅胶管盘绕式,增加了烟道气与微藻的接触时间,从而提高二氧化碳吸收效率。后置澄清石灰水,可用于实验室里烟道气固定研究的二氧化碳吸收效率的测定。