青岛能源所能源微藻规模培养技术研究取得新进展

　　近日，在科技部科技支撑计划、中科院太阳能行动计划二期等项目支持下，中国科学院青岛生物能源与过程研究所能源藻类资源团队在微藻规模培养技术研究取得重要进展。

　　微藻生物能源的产业化推进一直受困于规模培养技术的创新突破。采用液体悬浮式开放池或光生物反应器来进行规模培养，由于光在水体中衰减严重，造成光能利用差、培养效率低、培养成本高，同时耗水量也较大。户外工业规模的开放池培养面积产率只有7-20g/m2/d，远低于100g/m2/d以上的理论产率，并且由于培养密度低，使得收集能耗较高。

　　为破解微藻规模培养占地、耗水等难题，该团队负责人刘天中研究员与王俊峰等提出了基于微藻贴壁培养的新方法。此方法将传统悬浮培养的藻细胞贴附于一定的支撑介质上并保持完全润湿，通过调节培养基组成与供气CO2浓度，实现了微藻的贴壁生长和油脂诱导积累。研究证明淡水藻、海水藻、绿藻、硅藻等均能够在贴壁条件下良好生长（中国ZL申请号：201010250866.X）。

　　在此基础上，为提高微藻的光能利用率和光合培养效率，该团队提出了光能面积稀释和时间稀释两种策略的微藻贴壁培养反应器设计新原理，并申请了三件反应器发明ZL（申请号：201210051552.6，201210048910.8，201210051158.2）。

　　利用微藻贴壁培养反应器分别在室内和室外对产油栅藻的培养效率进行验证，结果表明，其在室内培养面积产率达到了60-120g/m2/d, 室外培养面积产率达到50-80g/m2/d,是目前传统培养产率的3-5倍，并在节水、敌害污染控制、规模放大等方面具有巨大优势。相关研究结果近日发表在Bioresource Technology（Liu T., Wang J. et al.，Bioresource Technology. 2013,127: 216–222.）。

　　该技术除可用于产油微藻的规模培养外，还可广泛用于其它经济微藻的规模培养。例如，将其用于螺旋藻培养，其室外单位面积产率平均可达50-60 g/m2/d，是目前开放池培养效率的4倍，且水耗大幅降低。该帖壁培养技术的广泛应用，将为我国螺旋藻等经济微藻产业技术升级和微藻产业集群建设提供重要的技术支撑。

　　目前，该团队正在此项技术基础上进行能源微藻和经济微藻的规模化培养技术中试示范系统设计和建设。

　　图1. 微藻贴壁培养方法原理

　　图2. 产油栅藻的贴壁培养产率验证（A：室内，B：室外）