微藻生物能源PPT教案

1、微藻生物能源微藻生物能源关于微藻第三代生物燃料的发展微藻制备生物燃料简介微藻制备生物燃料的动态和前景第1页/共24页微藻是遍布全球水体的一种浮游植物 。它把光合作用产物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴，将这些油通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油 。某些微藻能够合成长链烯烃，也具有发展生物燃料的潜力 。产油量较高的藻类含油量占干重的比例分别是小球藻、葡萄藻、三角褐指藻、杜氏盐藻。微藻和高等植物的油属三酰基甘油酯，都可作为生物柴油的生产原料。产油微藻大多是生长在海洋. 第2页/共24页第3页/共24页第4页/共24页第5页/共24页微藻单位面积的产率高出高等植物数十倍微藻可在缺氮等条件下

2、存活，并可大量积累油脂，含油量可高达70 微藻可以不与 农作物 争地、争水 微藻的培养可利用工业废气中的二氧化碳，减少环境污染 第6页/共24页第一代生物燃料：粮食时代第二代生物燃料：纤维素时代第三代生物燃料：微藻时代第四代生物燃料：第7页/共24页环境污染的日趋严重化石燃料的短缺1.微藻燃料的研发始于1978 年美国能源部资助的“水上能源作物计划/Aquatic Species Program”，起初是以生物氢为目的。2.1982 年逐渐转向了生物柴油和燃料酒精方面。3.除美国外，以色列、欧洲、加拿大、阿根廷、澳大利亚和新西兰等国家也逐步开始了微藻燃料的研发。第8页/共24页第9页/共24页

3、第10页/共24页螺旋式反应器螺旋式反应器厢式反应器厢式反应器管式反应器管式反应器膜式反应器膜式反应器跑道池式反应器跑道池式反应器各类微藻各类微藻反应器反应器第11页/共24页制备方法微藻规模化培养制备路线NO.1光合反应器法NO.3开放池法NO.2封闭环路系统法第12页/共24页制备方法基本工作原理光合反应器法光合反应器法在池塘、湖面等封闭水域养殖藻类 封闭环路系统法封闭环路系统法在闭合的人造水渠中进行，含有藻类的液体在其中循环，循环过程中将藻类进行新陈代谢所需的二氧化碳和养分引入到水渠的液体中固化反应器法固化反应器法用一些透明管道装满工厂排出的废水和废气，管道内的藻类吸收废气中所含的二氧化

4、碳，用于光合作用。同时，藻类排出氧气，生成用于提炼燃料的物质。第13页/共24页生物反应器在规模培养过程中的生产成本相对较高，成本为开放式池塘培养法的10 倍固化反应器法固化反应器法利弊：（同封闭环路系统）第14页/共24页第15页/共24页第16页/共24页前，正在研究选择合适的分子载体，使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达，还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义，其优越性在于：微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源；比陆生植物单产油脂高出几十倍；生产的生物柴油不含硫，燃烧时不排放有毒害气体，排入环境中也可被微

5、生物降解，不污染环境，发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。第17页/共24页第18页/共24页 课题组课题组 研究领域研究领域清华大学吴庆余课题组清华大学吴庆余课题组异养培养产油小球藻、油脂提取和生物柴油加工异养培养产油小球藻、油脂提取和生物柴油加工研究。研究。国家海洋局第一研究所郑力课题组国家海洋局第一研究所郑力课题组从事能源微藻藻种筛选等。从事能源微藻藻种筛选等。暨南大学张成武课题组暨南大学张成武课题组从事能源微藻藻种筛选、规模培养等。从事能源微藻藻种筛选、规模培养等。中国海洋大学潘克厚课题组中国海洋大学潘克厚课题组从事能源微藻藻种筛选、分子生物学改造等。从事能源微

6、藻藻种筛选、分子生物学改造等。中科院海洋所、南海所、武汉植物所、武汉水生所、中科院海洋所、南海所、武汉植物所、武汉水生所、青岛生物能源所青岛生物能源所、遗传与发育所、遗传与发育所从事油藻藻种筛选与分子生物学改造、大规模培从事油藻藻种筛选与分子生物学改造、大规模培养等。养等。中科院过程工程研究所丛威课题组中科院过程工程研究所丛威课题组从事光生物反应器与微藻培养技术研究。从事光生物反应器与微藻培养技术研究。中科院大连化物所张卫课题组中科院大连化物所张卫课题组从事微藻产氢及微藻培养技术等研究。从事微藻产氢及微藻培养技术等研究。北京化工大学谭天伟课题组北京化工大学谭天伟课题组近年开始从事微藻及其和微生物联合培养等研究。近年开始从事微藻及其和微生物联合培养等研究。南京工业大学黄和课题组南京工业大学黄和课题组近年开始从事微藻培养研究，光生物反应器和高近年开始从事微藻培养研究，光生物反应器和高密培养的工作密培养的工作南京农业大学王长海课题组南京农业大学王长海课题组从事海洋微藻生物技术方面的研究工作从事海洋微藻生物技术方面的研究工作厦门大学高坤山课题组厦门大学高坤山课题组从事微藻光合作用机理方面的研究从事微藻光合作用机理方面的研究华东理工大学李元广课题组华东理工大学李元广课题组从事微藻