微拟球藻拥有独特固碳能力——吃的是二氧化碳,生出来的是燃料( 四 )
与陆生高等植物不同 , 微拟球藻生长在海水中 , 由于水体中溶解性无机碳存在多种形式 , 为应对复杂的水体碳环境 , 微拟球藻具备了独特的CO2浓缩机制——其含有的CCM在环境CO2小于大气CO2浓度时 , 就会启动 。 该机制主要通过无机碳的转运,改变细胞光合作用对无机碳的亲和力,从而提高固碳效率 。 因此 , 微拟球藻强大的固碳能力不但可以生产更多的生物柴油 , 还可能用于减少大气中的CO2 。
最常用的微藻生物柴油生产工艺主要由3个步骤组成:微藻生物质的生产、油脂的提取、酯交换反应 。
首先 , 在开放塘中大规模培养微藻 。 在微藻细胞内 , 光合作用合成的糖类物质经过一系列代谢反应转化为油脂 。 当藻细胞密度达到最大时 , 可选用离心法、超滤法、气浮法、絮凝法等方法进行收集 。 收集后的微藻需进一步提取其中的油脂 , 过程繁琐 , 目前最常用的油脂提取方法有机械压榨法、有机溶剂法、加速溶剂提取法等 。 提取出来的藻油成分复杂 , 主要由游离脂肪酸、三酰甘油酯、磷脂、糖脂和硫脂组成 。 最后 , 利用短链醇和藻类油脂在催化剂、高温环境下进行酯交换反应 , 会合成脂肪酸单脂——生物柴油 。
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