微藻生物质能源
微藻生产生物燃料的技术与应用
微藻生产生物燃料的技术与应用近年来，随着能源需求不断增长，基于可再生能源的替代技术也得到了广泛关注。
而微藻作为一种具备生产能源的潜力的生物体，其生物燃料产业应用也逐渐成为研究的焦点。
本文将针对微藻生产生物燃料的技术和应用做出详细的探讨。
一、微藻生产生物燃料的技术1. 微藻初级生产方式微藻生产生物燃料的技术主要包括初级和次级生产方式。
初级生产方式即为利用光合作用将二氧化碳转化为生物质。
微藻的自然生态环境具备一定的光照、温度、营养和盐度等条件。
如果在人工控制下，力求提供良好的温度、光照、氧气、CO2和营养条件，将产生高产量的微藻。
2. 微藻次级生产方式次级生产方式即为从微藻中提取油脂，通过化学反应将其转化成可燃烧的生物燃料。
这是充分利用微藻所需的额外生产工艺，以产生具有更高能量密度和更方便运输的微藻生物燃料。
二、应用微藻生产的生物燃料因其良好的可再生性、低污染程度和高效性等优点，已经被广泛应用于产品的生产的多个领域，以下为该技术主要应用领域的描述：1. 工业部门目前，微藻生产的生物燃料已被应用于工业领域。
其在一些消耗能源较大的行业如钢铁、化工、纺织、造纸等，原油价格的上涨经常给企业带来生产成本的压力，因此利用微藻生产生物燃料来代替石油，降低成本，极大地改善了这些企业的能源问题。
2. 水产养殖目前，水产养殖已经成为微藻生产生物燃料的又一个重要应用领域。
在微藻生产生物燃料的同时，水产养殖又可以用剩余的藻体来作为第二个货源。
可以说，微藻和水产养殖两项就在一起产生了互惠互利的很好局面。
3. 食品产业实际上，微藻生产生物燃料在食品产业中也大有可为。
由于微藻中含有丰富的蛋白质、脂肪、绿色色素等对人体有益的成分，可以用来制作蛋白粉、色素和提取鱼肉中的脂肪等。
结语总而言之，微藻生产生物燃料技术作为一项极具应用潜力的技术，在发挥可再生能源作用的同时，还有利于水产养殖、食品工业等领域的范畴，这是创造创造更加绿色环保的生产方式的一项重要的技术。
藻类生物质能源的种类及开发利用研究
藻类生物质能源的种类及开发利用研究随着经济的快速发展和人口的不断增长，全球能源消耗量日益增加，传统化石能源的储量日渐减少，能源危机愈演愈烈。
因此，寻找替代能源成为挑战，藻类生物质能源逐渐成为开发利用的热点。
本文将介绍几种常见的藻类生物质能源及其开发利用研究。
1.微藻生物质能源微藻是一类单细胞海洋植物，其生长速度快、生物量高、营养成分丰富、日照利用率高，具有很高的生物质能源潜力。
利用微藻生产生物燃料、生产高级生物材料、食品等都有着很广泛的应用。
研究表明，微藻可以通过复杂的培养方式获得更高的生物质量和更高的油脂产率。
此外，微藻脂肪酸组成单一，可以作为燃料的原料。
许多国家和地区正在投入巨资进行微藻利用技术的开发研究。
2.淡水藻生物质能源与微藻不同，淡水藻一般生长在湖泊、水库等淡水环境中，是一种丰富的水源生态系统。
淡水藻具有快速生长和适应性强的特点，是一种重要的生物质能源来源。
近年来，随着燃料价格的上涨，藻类生物燃料的研究逐渐走向淡水藻领域。
淡水藻的研究还包括其对废水和含有重金属的水的净化性，淡水藻可以吸收大气中的氮和磷，减轻水体中氮磷的浓度，从而使污染严重的水体得到净化。
3.海藻生物质能源海藻是生长在海洋环境中的多细胞藻类，是一种重要的海洋资源。
海藻生物质具有很广泛的应用前景：可以作为食品、化学原料、生物燃料等多个领域的材料。
其中，作为生物燃料的应用前景尤其广泛。
海藻生物质能源的开发研究主要有两个方面：一是海藻生物质能源的加工提取方法，二是海藻生长环境的调控技术。
海藻的取样与分离通常采用的是潜水或鱼网等方式，提取方法则根据海藻的特点选择理化方法。
海藻生物质能源的开发利用在很多国家已经有了实际应用。
如韩国，船舶燃料已经采用生物柴油和生物液化气，这些都是由海藻提取生物质能源得到的。
日本则大量投资海藻生物质能源研究，已有一些海藻生物燃料的生产企业，海藻成为日本生物燃料市场的主要来源之一。
总之，藻类生物质能源具有丰富的应用潜力和广阔的市场前景。
微藻在能源领域中的应用
微藻在能源领域中的应用近年来，能源问题越来越引起人们的关注。
传统能源消耗量大，而且不环保。
因此，近些年来，人们开始研究并尝试开发可再生能源。
而微藻作为一种独特的生物资源，被越来越多的人们看作是一种具有巨大潜力的可再生能源。
在本文中，我们将探讨微藻在能源领域中的应用。
首先，微藻可以用来生产生物柴油。
生物柴油的生产过程中需要大量的植物油或油脂作为原材料。
而微藻从生物学角度来看，具有许多植物油中所没有的优点，如快速的生长速度、适应性强等。
因此，利用微藻生产生物柴油已经成为了一种值得研究的可行方案。
其次，微藻还可以用来生产生物气体。
生物气体是指利用微生物、农业及其他有机物质在特定条件下发酵得到的一种混合气体，其中主要成分是甲烷气和二氧化碳。
因为微生物发酵所需的能量来自于有机物的分解，生物气体的生产过程是一种可再生的能源，因此，微藻的生物气体生产应用也具有很大的潜力。
第三，微藻还可以用来生产生物质能。
生物质能是指利用植物和微生物等生物体从阳光、空气和无机元素中获得的能量。
微藻由于其高生物量密度和低生产成本的优势，可以实现大规模的生物质生产。
因此，在微藻中寻找和改造某些具有重要功能的基因，以实现高效生产生物质的目的，已经成为了研究的热点。
最后，微藻还可以用来清洁污水。
目前，水污染已经成为了全球性问题，普遍存在于重工业和化工业等企业的废水中；废水如果不进行处理，将对环境和人类健康造成巨大危害。
而微藻凭借其对污染物质的高效吸附、降解、脱氮、除磷等特点，已经成为一种重要的污水处理方法。
总之，微藻在能源领域中的巨大潜力已经逐渐被人们所发现，未来的研究将会更加注重微藻的生物特性，以找到更多可以利用微藻生产能源的方法，并不断探索微藻在能源领域中的应用前景。
高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究
高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究1. 绪论微藻是一类微小的单细胞藻类生物，生长在水体中，通过光合作用进行光合碳固定和氧气释放。
近年来，随着对可再生能源的需求不断增长，微藻资源作为生物燃料的潜在来源受到了广泛关注。
高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究已经成为当今能源领域的热点之一。
2. 微藻资源的潜力微藻具有生长周期短、生长速度快、含油量高等优点，适合用于生物燃料的生产。
与传统的能源作物相比，微藻的种植占地少、生长周期短，能够大幅提高能源生产的效率。
此外，微藻资源还可以有效地利用二氧化碳和污水等废弃物进行生长，具有良好的环境友好性。
3. 微藻生物燃料的生产路径微藻生物燃料的生产主要包括微藻培养、收获、油脂提取和转化为生物燃料等多个步骤。
在微藻培养阶段，需要控制好光照、温度、营养盐等生长条件，以促进微藻的生长和油脂积累。
之后，通过物理或化学方法将微藻收获，并提取其中的油脂，最终通过催化转化等技术将油脂转化为生物燃料，如生物柴油等。
4. 高效利用微藻资源的关键技术为了提高微藻生物燃料的产量和质量，需要研究和发展一系列关键技术。
其中，微藻菌种的筛选和改良、培养条件的优化、收获和提取油脂的技术以及燃料转化技术等都是影响微藻生物燃料生产效率的重要因素。
通过不断创新和完善这些关键技术，可以实现微藻资源的高效利用，提高生物燃料的生产效率和经济性。
5. 微藻生物燃料在能源领域的应用前景微藻生物燃料作为一种可再生清洁能源，具有广阔的应用前景。
在汽车燃料领域，生物柴油等微藻生物燃料可以作为传统石油燃料的替代品，减少对化石燃料的依赖，减少温室气体的排放。
此外，微藻生物燃料还可以应用于航空燃料、船舶动力等领域，为我国能源结构的转型升级提供重要支撑。
6. 结语随着能源问题和环境问题日益凸显，高效利用微藻资源生产生物燃料技术的研究具有重要的理论和实践意义。
未来，随着技术的不断创新和完善，微藻生物燃料将成为我国能源领域的重要组成部分，为推动可持续发展和建设资源节约型社会做出重要贡献。
微藻生物质能源
• 1.从实用的角度看，它们易于栽培，可以生长，很少甚至不注意， 使用不适合人类食用的水，容易获得营养。
• 2.与传统的林业、农作物和其他水生植物相比，它们的增长率和 生产力要高得多，比其他生物柴油原料所需的土地面积少得多。
• 3.微藻可以为生物柴油、甲烷、氢、乙醇等几种不同类型的可再 生燃料提供原料。海藻生物柴油不含硫，性能优良，同时减少微
• 微藻是一类在陆地、海洋分布 广泛，营养丰富、光合利用度 高的自养植物，细胞代谢产生 的多糖、蛋白质、色素等，使 其在食品、医药、基因工程、 液体燃料等领域具有很好的开 发前景。
• 原核微藻 • 真核生物
• 1.光 • 光源 • 光质 • 光在细胞悬浮液中的穿透
• 2.营养物质 • 碳、氮、磷等营养元素是微藻细胞合成的基础。
粒物质，CO，碳氢化合物和SOX的排放。
• 微藻中含有多糖、不饱和脂肪酸、蛋白、色素、油脂等生物活性 物质，对于生物活性物质的研究开发是微藻高技术产业发展的一
个重要方面。而其中的油脂可转化为柴油，减少石油使用，减少
二氧化碳排放，改善生态环境，Байду номын сангаас全球变暖、温室效应进行缓解，
在一定程度上减少地球能源负担。
• 3.超临界CO2萃取法
• 提取效率高于传统的有机溶剂 提取法，可提取出微藻样品中 几乎全部的油脂，且此方法无 毒安全，同时，其提取过程不 影响萃取物有效成分。
• 为了避免与食用植物油的竞争，低成本的生物柴油应从低成本的 原料中生产，如非食用油脂、用过的油炸油、动物脂肪、肥皂原 料等。
• 然而，现有的废油和动物脂肪数量不足以满足当今对生物柴油的 需求。
• 微藻的应用十分广泛，但微藻也会对人类产生一定的危害, 对有 益的微藻,应加大开发的力度。对有害的微藻, 应进行深入的研 究, 最后达到防治有毒藻的发生、消除藻类的毒素或改变藻类毒 性、提取藻类毒素供药用等, 化害为益。
利用微藻生产生物质能源的研究
利用微藻生产生物质能源的研究随着全球能源需求的不断增长和化石能源日益枯竭，寻找替代能源已成为当今世界的热点问题。
生物质能源因其可再生、清洁、低碳的特点备受关注，而利用微藻生产生物质能源的研究成为当前研究的热点之一。
1. 微藻生产生物质能源的意义微藻具有光合作用效率高、生长周期短、生长速度快等优势，是生产生物质能源的理想生物资源之一。
利用微藻生产生物质能源可以有效减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放，为人类社会可持续发展提供重要支撑。
2. 微藻生产生物质能源的技术路线微藻生产生物质能源的技术路线主要包括微藻培养、油脂提取和生物质能源生产三个环节。
在微藻培养方面，优化光照、温度、营养盐等环境条件对提高微藻生长速度和油脂含量至关重要；油脂提取则是将微藻中的油脂分离并提炼成生物燃料；生物质能源生产则通过将微藻油脂转化为生物柴油、生物乙醇等燃料形式。
3. 微藻生产生物质能源的挑战与机遇尽管微藻生产生物质能源前景广阔，但仍然面临着一些挑战。
例如，微藻培养过程中存在的污染、光照和温度变化对微藻生长的影响等问题亟待解决。
然而，随着科技的不断进步，为微藻生产生物质能源提供了更多的技术手段和方法，未来发展的机遇依然充满希望。
4. 微藻生产生物质能源的发展趋势随着环保意识不断增强，对可再生能源的需求也在逐渐增加，微藻生产生物质能源的发展前景可谓一片光明。
未来，随着技术的日益成熟和生产成本的降低，微藻生产生物质能源有望成为主流能源之一，为人类社会的可持续发展贡献力量。
5. 结语利用微藻生产生物质能源是一个具有巨大发展潜力的研究领域，需要科研人员们共同努力，不断探索创新，以推动微藻生产生物质能源技术的发展。
相信在不久的将来，微藻生产的生物质能源将会成为能源领域的新宠，为人类社会的绿色发展贡献更多力量。
微藻生产技术及其在能源领域中的应用研究
微藻生产技术及其在能源领域中的应用研究随着能源危机的愈演愈烈以及环境污染问题的凸显，人们对于可再生能源的需求日益迫切。
微藻作为一种非常重要的单细胞生物，其生长速度快，繁殖能力强，同时具有高效的光合作用等特点，被视为是一种重要的生物能源资源。
在微藻生产技术应用方面，国内外多项研究表明，微藻可以被用作生产生物质燃料、生物柴油、生物氢等方面，能带来很大的经济效益和环境效益。
一、微藻生产技术研究现状1. 光合材料的优化微藻的光合作用是其生长和繁殖的最重要途径，而光合材料的优化对于提高微藻的生产效率非常重要。
传统的光合材料中主要以玻璃制品为主，但是其对光线的反射和折射导致能量分散，不利于微藻生长。
目前，研究者们尝试使用一些新型材料，如透明塑料、聚碳酸酯、丙烯酸等材料作为光合材料，提高微藻光合作用的效率。
2. 化学合成方法的改进微藻生产技术中有很多化学合成的步骤，如微藻的筛选、培养、收获等步骤，而化学合成方法的改进，可以使生产效率更高。
目前，研究者们尝试使用新型的生物材料，以提高微藻的繁殖速率、更好地抗菌、抗氧化以及耐低温等特性。
二、微藻在能源领域中的应用研究1. 微藻在生物柴油生产中的应用微藻中的油脂含量较高，经过一系列处理后，可以转化为生物柴油。
生物柴油相对于普通柴油来说，不仅来源稳定，而且环保、经济、安全等方面都具有显著优势。
因此，微藻生产生物柴油在未来的能源结构中也将扮演重要角色。
2. 微藻在生物质能源生产中的应用微藻作为一种生产生物质能源的重要生物资源，其含有大量蛋白质、纤维素等生物质，可以被化学或者生物方法加工成生物燃料，并在电力、热能等领域进行应用。
此外，微藻也可以被用作气体生产，例如生物氢、直接渗透甲醇燃料电池等，同时可以降低生产成本、提高总体能量利用效率。
三、微藻生产技术及其在能源领域中的应用的挑战与发展1. 技术的不成熟目前，微藻生产技术的应用还面临许多挑战，例如微藻的培养、收获、制备等过程中还存在很多技术难点，当前的微藻生产技术还需要不断地进行完善和优化。
微藻生物质能的生产及利用
微藻生物质能的生产及利用微藻生物质能：新能源的未来随着能源消耗的不断加剧，化石能源愈发显露出其有限和不环保的弊端。
近年来，人们对新能源的研究逐渐受到了持续的关注。
而微藻生物质能，由于其丰富的品种、高效的生物固碳、种植周期短等特点，已经成为研究的热点。
一、微藻生物质能的基本特点微藻生物质能，是指微小单细胞生物体——微藻的生物质，能够被用作生产氢、甲烷、乙醇、生物柴油等生物燃料的原材料。
微藻是在海洋、淡水，甚至是陆地上都可见的微小单细胞生物体。
其生长迅速，在适宜的生长环境下，微藻的繁殖率可以达到每天两倍以上，且一般一周左右即可收获。
此外，微藻对光照的利用率也比较高，具有较高的光合效率，能够很快地进行光合作用，将太阳能转化为发电、制氢、制油等燃料。
二、微藻生物质能的生产方法水培法是微藻生物质能的主流生产方法之一，将微藻培养于水中，充分利用温室、太阳能等自然能源，同时添加适量的营养物质来促进微藻的生长，可在短时间内收获大量的微藻。
此外，还可使用土壤培养法、液体培养法等方法进行微藻的培养。
三、微藻生物质能的应用前景1.替代传统的化石能源，对环境有利微藻生物质能是一种新型、环保的能源，可以代替部分的传统化石能源，从而减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体的排放，有利于环境的保护和改善。
2.应用范围广泛由于微藻生物质能的生产方法简单，并且能够在不同的生境中进行生长，而且微藻生产的燃料种类繁多，因此微藻生物质能的应用范围非常广泛，不仅能够用作发电、制氢、制油等化工品，还能被应用于养殖、医药等众多领域。
3.可生产高附加值产品微藻生物质能除了能够生产含油、含脂等燃料产品外，更可以制成余糖、珍珠粉、色素、蛋白质等高附加值产品，形成完整的微藻产业链。
4.可以为农村经济发展提供一条新思路由于微藻生物质能的生产方法较为简单，对生态环境的要求较低，因此对于农村地区的经济发展具有巨大的促进作用。
通过微藻生产提供新的资源和新的产业链，将为农村经济的发展提供强有力的支撑。
生物质能源--微藻
绿 藻
红 藻
硅 藻
物种
已发现数量
已发现占估计数比例（%）
淡水微藻
海洋微藻
２.２×104
０.7×10４
>90
＜10
CO
2
+ H2 O2 O + 光 微藻（海洋单细胞藻类）是地球上最早的生物物种
，已经在地球上生存了35亿年之久，能在水中进行光合作
生物质 +
用释放出氧气，在自然界物质和能量循环中发挥了极其重
微藻 比表面积:1.3×103 m2
相同质量的微藻比表面积是树叶的1.3×106倍， 比表面积越大，受光面积越大，越有利于光合作用。
•
5、更高含量的光合作用单位
植物光合色素含量占 其干重约0.05%,分布 于树叶、树干等组织 中细胞的特定部位， 不有利于光合产物的 合成与转运。
植物光合天线
微藻光合天线
微藻含有丰富的蛋白、色素、维生素、多糖等生物活性物 质，可直接用作饵料、饲料及其添加剂。
纯蛋白大豆 高质纯牛奶 乌克兰 乌克兰种牛 我国 混合饲料 出路：高蛋白微藻饲料替代 三聚氰胺牛奶
造成我国目前牛奶质量不高的主要原因是饲料，微藻蛋白 质含量为３０～８０％，因此是良好的蛋白替代饲料。
微藻光自养生长过程与其他生物质相比，具有5大优点：
微藻工业、味精废水处理行业和饲料行业联产，实现饲料、 副食、生物
柴油多联产，达到废弃物资源化，基本上消除了水污染，每年可净减排废水约
5亿吨。
排出
处理
我国味精行业
年排放废水约5亿吨
谷氨酸等
要的作用，因此微藻的出现为地球上其他生物的出现奠定 了物质和气候基础。
光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制 造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的 光能的比值。 光 合 作 用 效 率 高
微藻生物质可再生能源的开发利用
2、技术进步对海洋能源开发利 用的推动
随着科技的不断进步，我国在海洋能源开发利用方面的技术水平也在逐步提 高。未来，技术的不断创新和进步将为我国海洋可再生能源的开发利用提供更强 的支撑。
3、市场需求和消费者偏好对海 洋能源开发利用的驱动
随着消费者对清洁能源的认知度不断提高，对于环境和气候变化的度也在提 升，这将进一步促进海洋可再生能源的开发利用。同时，市场对于绿色、环保、 节能产品的需求也将推动海洋可再生能源产业的发展。
五、微藻生物质可再生能源开发 利用案例分析
以美国“微藻生物质能源计划”为例，该计划通过研究不同环境下的微藻种 类，筛选出适合生产生物油的微藻品种。同时，采用封闭式培养和开放式培养相 结合的方式，实现微藻的大规模生产。在转化方面，计划采用热裂解技术将微藻 生物质转化为生物油，并进一步探索生物发酵和氢化等其他转化方法。
国外在海洋能源开发利用方面已经取得了很多成功的案例和经验。例如，欧 洲的挪威和英国在海洋能源开发利用方面处于全球领先地位，其成功经验包括： 制定长期发展规划、加强技术创新、注重生态环境保护等。
二、我国海洋可再生能源开发利 用的发展趋势预测Biblioteka 、国家政策对海洋能源开发利 用的促进
近年来，我国政府已经出台了多项支持海洋可再生能源开发的政策，例如提 高海洋能源开发利用的地位，制定长期发展规划，加大对海洋能技术研发的支持 力度等。这些政策的实施将对我国海洋可再生能源开发利用产生积极的推动作用。
二、波浪能
波浪能是一种取之不尽、用之不竭的能源，主要利用海浪的起伏来发电。相 较于潮汐能，波浪能具有更广阔的应用前景，因为海浪的分布范围更广，能量密 度更大。目前，许多国家和地区正在积极研发和试验波浪能发电技术，如英国的 海洋能源中心和我国的浙江舟山群岛等。
2024年微藻生物燃料市场分析现状
2024年微藻生物燃料市场分析现状概述微藻是一类微小的植物，能够通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质。
由于其高生物量和快速生长的特性，微藻被广泛应用于生物燃料的生产中。
本文将对微藻生物燃料市场的现状进行分析。
市场规模微藻生物燃料市场在过去几年中呈现快速增长的趋势。
根据市场研究报告，微藻生物燃料市场规模预计将在未来几年内保持稳定增长。
这主要受到能源需求增加、环境保护政策的支持以及生物燃料技术的改进等因素的影响。
应用领域微藻生物燃料主要应用于交通运输领域，包括汽车、公交车、飞机等。
由于微藻生物燃料具有相对较低的碳排放和对环境影响较小的特点，它一直被认为是替代传统石化燃料的可持续能源选择。
此外，微藻生物燃料还可以用于发电和工业领域。
市场动态微藻生物燃料市场的发展受到多个因素的影响。
首先，能源需求的增加和化石能源价格的不稳定性促使人们寻求替代能源。
其次，环境保护政策的推动促使政府和企业采取措施促进可再生能源的发展。
此外，生物燃料技术的不断改进和成本的降低也推动了微藻生物燃料市场的发展。
市场挑战尽管微藻生物燃料市场发展迅速，但仍面临一些挑战。
首先，微藻生物燃料的生产成本较高，限制了其规模化应用。
其次，微藻生物燃料的生产过程还存在技术难题，如微藻的培养、提取和转化等方面仍需要进一步研究和改进。
此外，传统石化燃料的价格波动也对微藻生物燃料市场的竞争力产生一定影响。
市场前景尽管微藻生物燃料市场面临一些挑战，但其前景仍然十分广阔。
随着相关技术的不断发展，微藻生物燃料的生产成本将逐渐降低，规模化生产也将成为可能。
此外，随着能源需求的增加以及环境保护意识的提高，微藻生物燃料在未来有望取得更大的市场份额。
结论微藻生物燃料市场目前正处于快速发展阶段，具有广阔的市场前景。
随着相关技术的不断进步和市场需求的增加，微藻生物燃料将成为可持续能源领域的重要选择。
然而，为了进一步推动微藻生物燃料市场的发展，政府和企业需要加大对相关技术研究和产业化推广的支持力度，并采取有效的政策措施促进市场发展。
微藻生物能源分析解析
微藻生物能源分析解析首先，微藻生物能源具有高效的特点。
相比于传统能源生产方式，微藻能够在较短的时间内快速生长，并具有较高的光合作用效率。
微藻的光合作用能力远高于陆生植物，部分微藻甚至每天能够生长翻倍。
这意味着微藻能够以较快的速度生产大量生物质，从而提高能源的产量和生产效率。
此外，微藻生物能源还具有广泛的应用前景。
微藻生物质可以通过发酵、压榨等方法提取成生物燃料，如生物柴油、生物乙醇等。
同时，微藻也可以作为饲料添加剂，用于畜牧业和水产养殖。
此外，微藻还被广泛应用于食品、化妆品、药物等领域，由于其富含丰富的蛋白质、脂肪酸、糖类等营养物质，可以作为一种健康食品的原料。
然而，微藻生物能源的发展也面临一些挑战。
首先，微藻的生物质转化效率有待提高。
目前，微藻生产生物质的能源转化效率尚不高，需要进一步研究和改进微藻的品种和培养条件，提高其生物质的产量和质量。
而且，微藻生物质转化成为能源的过程中，还需要解决其提取和转化的技术难题。
此外，微藻生物能源的规模化生产也是一个挑战。
目前，大规模生产微藻的难点在于如何降低生产成本和提高生产效率。
微藻的培养过程需要维持一系列严格的环境条件，如光照、温度、CO2浓度等，这增加了生产的难度和成本。
因此，未来需要进一步研究和探索新的培养方式和生产技术，以降低生产成本并提高经济效益。
综上所述，微藻生物能源作为一种高效、可再生、环保的能源形式，在能源领域具有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和创新，微藻生物能源的生产效率和经济性将逐渐提高，为可持续发展提供了一种重要的能源选择。
微藻生物燃料研究报告
微藻生物燃料研究报告随着全球能源需求的不断增长，传统的化石燃料已经不能满足人类的需求，而生物燃料成为了人们探索的新领域。
微藻生物燃料是其中的一种，由于其高生物量、高生长速度、能够在废水等废弃物中生长等特点，被认为是未来最有潜力的生物燃料之一。
本文将对微藻生物燃料的研究进行综述。
一、微藻生物燃料的基本概念微藻是一种单细胞藻类，具有高生物量、高生长速度、不受季节变化影响、能够在废水等废弃物中生长等特点。
微藻生物燃料是利用微藻生长过程中吸收的二氧化碳，通过光合作用转化为有机物，再经过生物转化过程，得到生物燃料的过程。
二、微藻生物燃料的制备方法1. 光合作用法光合作用法是最常用的制备微藻生物燃料的方法。
通过在光照条件下培养微藻，使其进行光合作用，将二氧化碳和光能转化为有机物，再通过生物转化得到生物燃料。
该方法具有操作简单、成本低廉等优点，但是生产效率较低。
2. 暗发酵法暗发酵法是利用微藻在黑暗条件下进行发酵，得到生物燃料的方法。
该方法具有操作简单、生产效率高等优点，但是需要较高的能量输入。
3. 混合法混合法是将光合作用法和暗发酵法相结合的方法。
首先将微藻在光照条件下进行光合作用，然后将其转移到黑暗条件下进行发酵，得到生物燃料。
该方法具有操作简单、生产效率高等优点，但是需要较高的能量输入。
三、微藻生物燃料的应用前景微藻生物燃料具有许多优点，如高生物量、高生长速度、不受季节影响、能够在废水等废弃物中生长等，因此被认为是未来最有潜力的生物燃料之一。
微藻生物燃料可以替代传统的化石燃料，减少二氧化碳排放，降低对环境的影响。
此外，微藻生物燃料还可以应用于农业、化工等领域，具有广阔的应用前景。
四、微藻生物燃料的研究进展1. 微藻生物燃料的生产效率提高近年来，研究人员通过选择高生产力微藻品种、优化培养条件、提高二氧化碳利用率等措施，成功提高了微藻生物燃料的生产效率。
2. 微藻生物燃料的生产成本降低微藻生物燃料的生产成本一直是制约其应用的主要因素之一。
微藻生物燃料的研究进展
微藻生物燃料的研究进展微藻生物燃料是一种新型的可再生能源，具有高效、清洁、可持续等优点，备受科研人员的关注和研究。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出，微藻生物燃料的研究进展也越来越受到重视。
本文将就微藻生物燃料的研究现状、关键技术和发展前景进行探讨。
一、微藻生物燃料的研究现状微藻是一类单细胞藻类生物，具有光合作用的能力，可以通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质。
利用微藻生产生物燃料已经成为一种备受关注的研究方向。
目前，微藻生物燃料的研究主要集中在以下几个方面：1. 微藻的种类选择：目前已经发现了大量的适合生产生物燃料的微藻种类，如钝叶藻、小球藻、硅藻等。
不同种类的微藻在生物燃料生产中具有各自的优势，科研人员正在通过筛选和改良微藻种类，提高其生产生物燃料的效率和产量。
2. 光合作用效率提升：光合作用是微藻生产生物燃料的关键过程，提高光合作用效率可以增加生物燃料的产量。
科研人员通过调控微藻的生长环境、优化光照条件和改良光合作用途径，不断提升微藻的光合作用效率。
3. 生物燃料提取技术：微藻生产的生物燃料主要包括生物柴油和生物乙醇两种类型。
提高生物燃料的提取效率和纯度是当前研究的重点之一。
科研人员通过生物工程技术和化学方法，不断优化生物燃料的提取过程，降低生产成本，提高生物燃料的品质。
二、微藻生物燃料的关键技术微藻生物燃料的研究涉及多个学科领域，需要综合运用生物学、化学、工程学等知识，发展出一系列关键技术。
以下是微藻生物燃料的关键技术：1. 微藻培养技术：微藻的培养是生产生物燃料的基础，科研人员需要控制好微藻的生长环境，包括温度、光照、营养盐等因素，确保微藻的正常生长和繁殖。
2. 光合作用调控技术：通过基因工程技术和代谢途径调控，提高微藻的光合作用效率，增加生物燃料的产量。
3. 生物燃料提取技术：包括生物柴油和生物乙醇的提取技术，通过生物工程和化学方法，将微藻中的油脂和糖分离提取，制备成生物燃料。
生物质能源--微藻
微藻生物燃料已成功应用于航空
据英国《独立报》2010年6月10日报 道，空中客车公司“新一代钻石 DA42” 飞机，用100%微藻生物燃料 Powered by 100 percent algae biofuel 作为驱动燃料，在6月8日开幕的柏 林国际航空航天展览会上完成首飞 。 首次证明了微藻生物燃料完全可以 独立为飞机的飞行提供燃料（碳氢化
• 2、产物浓度更低
1/40
1L空气中含有约0.3g O2 1L水中含有约0.008gO2
• 3、光照几率更多
折射 衍射 水 散射
由于水对光具有折射、衍射、散射等效应，使得微藻所 有表面都有可能受光照，然而陆生植物只有向光面才有可能
受光照。
• 4、比表面积更大
等量
树叶 比表面积:10-3 m2
1 g干 物质
火电厂
28.24亿吨（40.1%）
CO2
排出 吸收
石油加工业
11.07亿吨（15.7%）
低碳工业
微藻
约年产10亿吨生物质 相当于3亿吨生物燃料 相当于产值2万亿元
黑色金属冶炼工业 5.80亿吨（7.3%）
微藻生产生物柴油的优势
棉花
产油能力 （升/公顷/年） 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 棉籽 大豆 油菜 麻疯树 棕榈 微藻
微藻生物柴油已经成为当今世界的研究热点
美国： -“水生生物种计划”（1978-1996），07年重新启动。 -“微型曼哈顿计划”（2006-2010） -“太阳神计划”（2006） -“JP-8喷气燃料替代品计划”（2008）
-“微藻生物燃料技术路线图”（2009）
日本： -“地球研究更新计划技术”耗资25亿美元
微藻生物质能源开发研究
微藻生物质能源开发研究随着能源需求的日益增长以及环境污染的越来越严重，人们对于环保可再生能源的追求越来越强烈。
在众多的可再生能源种类中，生物质能源因其来源丰富、具备可再生性、环保性等优点而备受关注。
而在众多的生物质能源中，微藻生物质能源被认为是未来可持续发展的重点方向之一。
微藻是一类单细胞生物，数量庞大，分布范围广，具有较高生物活性以及生物多样性。
微藻作为一种生物质能源，具有生长速度快、生物产量大、生长环境适应性高等特点，极具发展潜力。
微藻生物质能源制备的路线多样，包括沙漠藻、淡水藻、海水藻等，分别适用于沙漠区、淡水湖区、海洋等不同生态环境。
其中，太阳能光合作用是微藻生长和生物质生产的动力源，利用光合作用收集太阳能将CO2转换为能量和生物质，既能够解决能源危机，也能够减少二氧化碳的排放。
在微藻生物质能源开发研究中，主要包括以下几个方面：一、微藻培养微藻培养是微藻生物质能源开发研究的重要环节。
微藻的培养条件涉及多个因素，比如水质、光照、氧气等环境因素。
微藻生长需要充足的光照和二氧化碳，同时需要适宜的温度、盐度和营养物质。
目前，常用的微藻培养方法包括混合培养、单独培养和串联培养。
常用的培养方式包括批次培养、半连续培养和连续培养等。
此外，微藻培养也需要注意防止微生物感染和控制微生物浓度。
二、微藻生物质能源提取微藻生物质能源提取是微藻生物质能源开发研究中另一个重要的环节。
常用的提取方法包括机械破碎、微波辅助提取、酸碱水解、超声波处理、微藻细胞壁破坏等多种方法。
同时，还需要注意提取方法对微藻生物质能源的损失情况。
三、微藻生物质能源应用微藻生物质能源的使用方式多样，比如制备生物油、生产生物肥料、制造生物材料等。
此外，微藻也可以制备生物能源，作为输入制氢和甲烷的原料，实现生物能量的高效利用。
近年来，国内外对于微藻生物质能源的研究取得了一定的进展，但仍然需要深入探讨和研究。
未来，在微藻培养、微藻生物质能源提取以及微藻生物质能源应用等方面的研究仍需加强。
微藻生物能源的开发利用
微藻生物能源的开发利用微藻是一类微小的单细胞藻类植物，具有高效的光合作用能力，是一种潜在的生物能源。
随着全球能源需求的增长和对可再生能源的需求日益迫切，微藻生物能源作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。
本文将探讨微藻生物能源的开发利用，包括微藻生物能源的特点、开发利用的技术途径以及未来发展前景。
### 微藻生物能源的特点微藻作为生物能源的一种载体具有以下几个显著特点：1. **高光合效率**：微藻具有较高的光合作用效率，能够将光能转化为化学能的能力强，是一种潜在的高效能源生产者。
2. **生长周期短**：微藻的生长周期较短，生长速度快，可以在短时间内大量繁殖，适合大规模生产。
3. **生长环境广泛**：微藻适应性强，可以在淡水、海水、污水等各种环境中生长，不占用耕地资源。
4. **富含油脂**：部分微藻种类富含油脂，可以通过提取油脂生产生物柴油等燃料。
### 微藻生物能源的开发利用技术途径1. **光合作用生产能源**：利用微藻的光合作用能力，通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，生产生物质能源。
2. **生物柴油生产**：利用富含油脂的微藻种类，通过提取微藻中的油脂，经过酯化等化学反应制备生物柴油。
3. **生物氢生产**：利用微藻的光合作用产生氢气，通过生物反应器等设备收集氢气，用于生产氢能源。
4. **生物甲烷生产**：利用微藻在缺氧环境下产生甲烷的特性，通过发酵等方法生产生物甲烷。
### 微藻生物能源的未来发展前景随着能源危机的日益严峻和环境污染问题的加剧，微藻生物能源作为一种清洁、可再生的能源形式具有广阔的发展前景：1. **替代化石能源**：微藻生物能源可以替代传统的化石能源，减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放，有利于应对气候变化。
2. **多样化能源结构**：微藻生物能源可以与太阳能、风能等其他可再生能源相结合，构建多元化的能源结构，提高能源供应的稳定性。
3. **促进经济发展**：微藻生物能源产业的发展将带动相关产业链的发展，促进经济增长，创造就业机会。
生物能源背景下的微藻利用及应用前景
生物能源背景下的微藻利用及应用前景目前，全球能源供应面临着许多挑战，如气候变化、生态环境恶化、能源安全等等。
为了应对这些挑战，人类需要寻找新的、可持续的能源来源。
在这个背景下，生物能源作为一种绿色、可再生的能源，吸引了越来越多的关注。
而微藻作为生物能源的潜在来源之一，具有广阔的应用前景。
一、微藻的生态特征微藻是一类原生质体微小、具有植物特征、生长繁殖迅速的单细胞或多细胞藻类。
微藻的生态特征决定了其作为生物能源来源的优越性。
首先，微藻的生长速度很快，一些菌株的繁殖周期仅为数小时。
其次，微藻的生长周期短，养殖周期只需数天。
此外，微藻生长过程中，能够吸收大气中的CO2，生成氧气，对环境具有净化作用。
因此，微藻被认为是一种优异的生物能源来源。
二、微藻利用的途径目前，关于微藻的利用途径主要有以下三种。
1、食品保健品微藻中含有丰富的营养物质，如蛋白质、多种维生素、矿物质等等。
因此，微藻具有保健功效，可作为食品和保健品使用。
在其中，螺旋藻和小球藻是较为常见的食用微藻。
2、制备生物质微藻可用于生物质的制备，生物质可用于发电、热能产生等方面。
同时，微藻的高热值、低灰分和低含氮等特点意味着微藻生物质的燃烧仅会产生少量的污染物和温室气体排放量。
3、生物燃料生物燃料是微藻最有前景的利用途径之一。
通过微藻提取油脂，可以制备生物柴油等生物燃料。
与传统的石油燃料相比，生物燃料更加环保、可再生，并且是培育清洁能源的重要途径。
三、微藻利用的挑战和解决方案尽管微藻作为一种生物能源来源，具有极大的潜力，但是其利用仍存在一些挑战。
首先，微藻培养成本高。
由于微藻生长需要的灯光、CO2、氮、磷等资源较为昂贵，因此，微藻在大规模生产的过程中成本较高。
其次，微藻的培养需要特定温度、光照和环境条件，因此，微藻在不同地域和季节的种植效果存在差异。
为了解决这些挑战，人们需要采取一系列的措施，如研发新的微藻菌株、优化循环系统以回收养分、研究新的生物技术等等。
微藻的生物质利用与绿色能源开发
微藻的生物质利用与绿色能源开发随着能源问题的日益突出，人们开始关注可再生能源的开发与利用，其中绿色能源是最受关注的一种。
而微藻作为一种具有高效利用太阳能和CO2吸收能力的藻类生物，其在生物质利用与绿色能源开发中的潜力备受瞩目。
一、微藻的生物质利用1. 微藻生物质的含义微藻生物质是指利用微藻进行生物转化制备高值化合物的一种可再生资源，紫菜、硅藻、红藻、蓝藻、绿藻、异养藻等都可被用于微藻生物质的开发。
2. 微藻的生物质化学成分微藻的生物质一般由蛋白质、脂质、核酸、碳水化合物、矿物质等多种成分组成，其中脂质和蛋白质是最为重要的成分。
微藻的脂质储量很高，达到其干重的20%~70%，而蛋白质也占据微藻干重的20%~50%。
3. 微藻生物质的利用价值利用微藻进行生物质开发能够有效地利用生物资源，降低全球碳排放量并减缓气候变化，同时还可以制备生物油、生物柴油、生物燃气等能源，制备食品、饲料、肥料、药品等产品。
二、微藻的绿色能源开发1. 微藻生物质向生物能源的转化微藻的生物质可通过生物转化转化为可再生能源，包括生物油、生物柴油、生物燃气、酒精、生物电等能源。
2. 微藻生物质制备生物油微藻生物质制备生物油是目前微藻能源开发领域中最为热门的研究方向之一。
生物油可以通过脱水、压榨、萃取等多种工艺制备，而微藻在制备生物油方面具有独特的优势。
3. 微藻生物质制备生物燃气微藻的生物质可以通过发酵或者气化等过程制备生物燃气，生物燃气是一种低碳环保的燃料，不仅能够替代传统燃气，还能够降低全球碳排放量，减缓气候变化。
4. 微藻生物质制备生物电微藻生物质利用的另一种方式是制备生物电，这种能源不仅碳排放量低，而且在生产过程中还可以回收CO2，用于微藻的生长和生产。
三、微藻生物质开发的挑战与前景1. 微藻生产成本的提高微藻在生物质开发方面面临成本高、规模小等问题，如何提高微藻生产成本，扩大微藻生产规模是当前微藻能源开发领域需要解决的问题。
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2018 年秋季学期研究生课程考核考核科目:绿色黄金-微藻生物质液态能源学生所在院（系）:学生所在学科:学生姓名:学号:学生类别:考核结果阅卷人微藻生物质能源一．立项报告（一）立项背景能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。
与世界相比，中国资源总量虽大，却不易开发。
中国煤炭资源地质开采条件较差，大部分储量需要井工开采，极少量可供露天开采。
石油天然气资源地质条件复杂，埋藏深，勘探开发技术要求较高。
未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷，远离负荷中心，开发难度和成本较大。
非常规能源资源勘探程度低，经济性较差，缺乏竞争力。
而且中国人口众多，人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。
煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。
因而如今处于二十一世纪的中国正面临着严峻的能源短缺问题，也正是上述原因，开发新能源，发掘新型能源的潜力我们势在必行。
2009年11月在珠海举行的中国藻类学会议上，利用微藻生产生物能源的研究十分抢眼。
从会议报告来看，许多学者的研究甚至达到了一定的深度。
而其中微藻大规模快速培养技术的研究发展得更是十分迅速。
从研究规模和投入看，目前已有中国科学院水生生物所、中国科学院武汉植物园、过程工程研究所、中国科学院南海海洋所、中国科学院青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究，并积极开展与我国大型石油化工企业的合作。
不仅中国如此，世界各国都在摩拳擦掌。
1978年，美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）最早启动了这项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划。
从1990年到2000年，日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目，该项目利用微藻来生物固定二氧化碳, 并着力开发密闭光合生物反应器技术，通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。
2009年日本再次启动利用微藻生产生物能源的计划。
进入21世纪，石油价格一度大幅上扬，刺激了微藻生物柴油技术的研究。
目前各国的总投入达到数百亿美元。
从目前的研究进展和热衷程度看，一个能够替代石油的新能源似乎已经被找到，利用微藻生产生物燃料的产业化道路也似乎已经被开辟，让我们相信一个高效、清洁、环保的新能源时代已经到来。
微藻就是浮游植物，遍布全球各种水体。
其类群繁多，种类丰富。
作为生态系统中初级生产者，在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。
微藻能够把光合作用产物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴，如葡萄藻、小球藻。
有些藻类在缺氮等条件下，可大量积累油脂，含油量可高达70％。
首先通过萃取、热裂解等方法从这些微藻中将油提取出来，再通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油。
因此，微藻确实能够生产生物能源。
由于微藻的生物量大，可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养，可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养，不与农作物争地、争水。
微藻培养还可利用工业废气中的二氧化碳和氮氧化合物，缓解温室气体的排放，减少环境污染。
此外，与柴油相比，生物柴油除了具有较好的燃料性能、润滑性能和安全性能，还具有二氧化硫和硫化物排放低、不含芳香族烷烃等环保特性。
因此利用微藻生产生物能源确实是一个高效、清洁、环保的新能源途径，具有广阔的发展的潜力和优势。
（摘自虞功亮科学网博客/blog-40415-299856.html ）（二）项目研究内容及实施方案然而尽管微藻生物质能源拥有广阔的前景，但如何提取微藻中蕴藏的能源却是一大难题，本文中我们课题组将对微藻的生长、收获、加工等方面进行综述。
并对其潜在应用进行简要讨论。
2.1微藻的简介微藻的定义涵盖了所有单细胞和简单的多细胞微生物，包括原核微藻，即蓝藻和真核生物。
原核细胞(蓝藻)缺乏膜结合的细胞器(质体、线粒体、细胞核、高尔基体和鞭毛)，更接近细菌而不是藻类。
真核细胞许多不同种类的普通藻类，确实有这些细胞器控制细胞的功能，使它能够生存和繁殖。
真核生物被分为多种CLA。
SSE主要由色素沉着、生命周期和基本细胞结构决定[36]。
最重要的是：绿藻(绿藻门)、红藻(红藻门)和硅藻(硅藻门)。
藻类可以是自养的，也可以是异养的；前者只需要二氧化碳、盐类和光能源等无机物才能生长；而后者则是非光合的。
Re需要有机化合物的外部来源以及作为能源的营养物质。
有些光合藻类是混合营养的，即它们既能进行光合作用，又能进行交流。
查询外源有机养分[35]。
对于自养藻类来说，光合作用是它们生存的关键组成部分，通过光合作用将叶绿体吸收的太阳辐射和二氧化碳转化为腺苷。
三磷酸(ATP)和O2是细胞水平上可用的能量货币，然后用于呼吸，产生能量来支持生长。
对我们而言，自养的微藻是我们最好的选择。
光、温度、盐度、营养盐、酸碱度、碳源、有机营养物质和生物因子等，都是影响微藻生长的主要因素。
2.2微藻的培养1）光——在温度和营养不限制微藻生长的情况下，影响微藻生长的因子即光。
a. 光源除可利用人工光源，太阳光是微藻培养的主要光源。
在室外大规模培养和室内小型培养，都可有效利用太阳光源。
但极端易变是太阳光源的特点，这给在培养中控制最适光照强度带来较大困难。
室内小型培养可利用白炽灯或白色日光灯等人工光源。
白炽灯产生的温度很高，能使培养液水温上升，在夏天气温高时不宜使用。
使用人工光源，可较好控制光照强度和时间，但存在成本高的问题，因此生产上二级培养很少使用。
b. 光质光的颜色即是光质，是指不同波长的光线。
盐藻在300～700 nm 光谱区内，出现436 nm和679 nm两个吸收主峰和470 nm一个肩。
三角褐指藻在红、黄、蓝、白和紫等5种不同的光质下的生长速度大小依次为蓝光、紫光、白光、红光和黄光，在蓝光下的生长常数约为0.44，而在黄光下仅为0.26；培养8 d 其多糖含量在红光下最高。
在光照强度低于13.20 μmol/（m²/s）时，螺旋藻的生物量在红光下是最高的。
c.光在细胞悬浮液中的穿透当光线进入藻液中，由于藻细胞的散射和吸收，随着深度的增加，光照强度迅速降低。
藻细胞的密度取决光投入的深度，密度愈低，光透入愈深。
大部分细胞吸收到的光照强度往往不足，这是由于在高密度下，仅仅表层细胞能吸收到可进行光合作用的饱和光照强度，下层细胞实际处于“黑暗”之中。
2）营养物质碳、氮、磷等营养元素是微藻细胞合成的基础。
微藻光合作用的底物为CO2和水,产物除了糖类之外,还合成蛋白质、核酸及脂类等一系列生物活性物质,因此,需要氮、磷等元素的参与。
碳源、氮源、磷源以及一些微量元素的种类和供应水平,在一定程度上影响着微藻光合作用的能力和水平,从而直接影响微藻的生长。
营养盐的形态会影响微藻的生长。
分别在BBM培养基中添加0.1%的乙酸钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠作为碳源培养卷曲纤维藻,发现添加乙酸钠作为碳源有利于藻细胞的生长,而添加柠檬酸钠和碳酸氢钠作为碳源对藻细胞的生长没有促进作用。
Berman等采用N03-N,NH3-N 以及次黄嘿吟、尿素、赖氨酸等有机氮源培养微藻,发现当使用尿素作为氮源时,蓝藻的生长最快且氮源得率系数最高。
许多研究表明,培养基中碳源、氮源、磷源的水平是影响微藻营养组成的主要因素。
微藻对碳源的需求量很大,碳源主要影响藻细胞生长和脂类、糖类等物质的积累。
Tang等研究了不同CO2浓度对斜生和蛋白核小球藻总脂含量的影响,发现高CO2水平(30%~50%)有利于总脂和不饱和脂肪酸的积累。
然而,Chen等研究异养小球藻。
在不同的碳氮比(C/N )下细胞内总脂含量和脂肪酸组成时发现:碳源限制或者氮源限制均能促进细胞内油脂合成,且前者更为明显。
高碳浓度能够促使微藻油脂积累可以用碳储存机制解释,但低碳浓度促使微藻油脂积累的机制,目前尚不明确。
微藻对氮源的需求仅次于碳源。
氮源的形态及浓度都会对微藻的营养组成产生影响。
骆育敏等研究发现,当以浓度为0.1 g/L~0.8 g/L的尿素代替Zarrouk培养基中的硝酸盐作为氮源时,能够提高螺旋藻中叶绿素含量。
Caudhury等对比采用NaN03,NH4N03,NH4C1和(NH4)2HP04作为氮源培养螺旋藻,发现(NH4)2HP04更有利于细胞内γ-亚麻酸的积累。
在氮源限制条件下,藻细胞中需要氮元素参与合成的营养组成如蛋白质、叶绿素等含量会下降,而糖类、脂类等不需要氮元素参与合成的营养组成含量会明显上升。
此外,缺氮还能诱导某些藻类细胞内抗氧化性的类胡萝卜素积累氮源限制条件下,特殊细胞营养组成的积累可能与藻细胞在抗逆反应中的自我保护机制相关。
磷源也是微藻生长所必须的重要营养盐之一,己有研究表明,低磷浓度能够促进藻细胞油脂、叶绿素a及微藻囊毒素的积累。
氮磷比是影响微藻营养组成的重要因子之一,合适的氮磷比能够促进藻的生长以及某种特定产物(如叶绿素、脂类)含量的积累。
微藻最适氮磷比没有一个定值,一般因藻种而异,例如小球藻的最适氮磷比为3.5,四尾栅藻的最适氮磷比是20,而聚球藻的最适氮磷比为45。
3）微藻的大规模培养a.开放式培养系统开放式培养系统是微藻培养系统中开发最早、应用最为普遍的一种培养方式,目前世界各国仍然将其作为微藻工业化培养的主要方式。
开放式培养系统最突出的优点就是构建简单、成本低廉及操作简便,主要有两种基本类型:(1)水平式开放池培养:其特点是光生物反应器水平放置,培养液主要靠桨轮或者旋转臂的转动实现循环;(2)倾斜式开放池培养:光生物反应器被放置于一个倾斜面上,通过泵的动力使培养液在斜面上形成湍流完成循环过程。
微藻大规模培养的开放池的占地面积为1000m2~5000m2,培养液深度通常在15cm~ 30cm之间。
在开放池培养中,由于培养液层浅,CO2作为碳源的利用率不会超过20%,直接导致微藻开放池培养成本升高。
开放池培养系统存在着易受污染、培养条件不稳定、光合效率低等难以克服的弱点。
目前,采用开放池进行户外大规模培养的藻种只有螺旋藻(Spirulina )、小球藻(Chlorella )、盐藻(Dunaliella)等少数几种,但都存在着生物量低( 0. 5 g/L~ 1. 0 g/L左右),单位面积产率低[2 g/(m2.d~10 g/(m2.d) ],采收成本较高的问题。
降低开放池培养成本的有效方法是选择适当的培养模式,提高光能及营养盐利用率,从而提高单位面积产量。
Radmann等在培养体积为6L的微型跑道式开放池中用Box-Behnken 设计优化了螺旋藻的培养条件,采用半连续的培养模式、培养基为20%的Zarrouk培养基、生物量为0.40 g/L、更新速率为40%~60%时,螺旋藻生长最优。