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浮萍生物能源研究获突破 “水面油田”有望成真

来源:科技日报  发布日期:2013.10.11  
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  记者今天从中科院成都生物所获悉,该院赵海研究员率领的团队,通过对水面植物浮萍的高淀粉品系筛选、淀粉积累机制破解等,已初步形成了浮萍能源转化及规模化培养、废水处理体系。未来,利用浮萍来替代石油能源将不再是梦想,其多项成果已在《生物燃料技术》等国际知名刊物发表。

  生物液体燃料是目前唯一适合于现有发动机系统的石油替代能源,也是发达国家新能源科研重点。浮萍作为生长最快的最小开花植物,其利用废水生长并产生高品质生物质原料的特性,以及将污染治理与生物能源有机结合的优势,正为科学家们所重视。

  在科技部支撑项目支持下,赵海团队通过与美国罗格斯大学、四川大学、成都固生科技发展有限公司等合作,先后筛选获得了7株高淀粉浮萍品系、建立了稳定培养体系,首次阐明了浮萍的快速积累机制、分析出浮萍木质素含量低而黄酮类成分含量高的原因,有力证明了浮萍是一种高品质的能源植物——具有淀粉积累快、淀粉产量高、木质素含量低三大优良特性。

  在云南昆明和四川威远建立的试验基地中,实验团队已实现了在大田条件下浮萍淀粉含量最高可达52.9%;利用浮萍系统处理被污染的滇池水及生活废水,淀粉含量到达40%以上,达到国家一级排放标准,实现每亩水面浮萍淀粉产量达800公斤以上,浮萍生物量积累达3吨/亩年。目前,团队已初步研发出以浮萍为原料的生物液体燃料转化技术体系,燃料乙醇和丁醇的技术指标已处于国际领先水平;通过对浮萍的淀粉结构类型、糊化特性、预处理技术以及乙醇、丁醇发酵菌种与发酵技术进行系统研究,实现了以高淀粉浮萍为原料,乙醇浓度可达7%以上、发酵效率达90%,丁醇发酵浓度达每升11.65克,总溶剂达每升 18.65克,为将浮萍作为原料转化生物液体燃料奠定了重要科学基础。