浮萍生物能源研究突破使“水面油田”有望成真

從中科院成都生物所獲悉，該院趙海研究員率領(lǐng)的團隊，通過對水面植物浮萍的高淀粉品系篩選、淀粉積累機制破解等，已初步形成了浮萍能源轉(zhuǎn)化及規(guī)模化培養(yǎng)、廢水處理體系。未來，利用浮萍來替代石油能源將不再是夢想，其多項成果已在《生物燃料技術(shù)》等國際知名刊物發(fā)表。

生物液體燃料是目前唯一適合于現(xiàn)有發(fā)動機系統(tǒng)的石油替代能源，也是發(fā)達國家新能源科研重點。浮萍作為生長最快的最小開花植物，其利用廢水生長并產(chǎn)生高品質(zhì)生物質(zhì)原料的特性，以及將污染治理與生物能源有機結(jié)合的優(yōu)勢，正為科學(xué)家們所重視。

在科技部支撐項目支持下，趙海團隊通過與美國羅格斯大學(xué)、四川大學(xué)、成都固生科技發(fā)展有限公司等合作，先后篩選獲得了7株高淀粉浮萍品系、建立了穩(wěn)定培養(yǎng)體系，首次闡明了浮萍的快速積累機制、分析出浮萍木質(zhì)素含量低而黃酮類成分含量高的原因，有力證明了浮萍是一種高品質(zhì)的能源植物——具有淀粉積累快、淀粉產(chǎn)量高、木質(zhì)素含量低三大優(yōu)良特性。

在云南昆明和四川威遠建立的試驗基地中，實驗團隊已實現(xiàn)了在大田條件下浮萍淀粉含量最高可達52.9%;利用浮萍系統(tǒng)處理被污染的滇池水及生活廢水，淀粉含量到達40%以上，達到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)每畝水面浮萍淀粉產(chǎn)量達800公斤以上，浮萍生物量積累達3噸/畝年。目前，團隊已初步研發(fā)出以浮萍為原料的生物液體燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)體系，燃料乙醇和丁醇的技術(shù)指標(biāo)已處于國際領(lǐng)先水平;通過對浮萍的淀粉結(jié)構(gòu)類型、糊化特性、預(yù)處理技術(shù)以及乙醇、丁醇發(fā)酵菌種與發(fā)酵技術(shù)進行系統(tǒng)研究，實現(xiàn)了以高淀粉浮萍為原料，乙醇濃度可達7%以上、發(fā)酵效率達90%，丁醇發(fā)酵濃度達每升11.65克，總?cè)軇┻_每升18.65克，為將浮萍作為原料轉(zhuǎn)化生物液體燃料奠定了重要科學(xué)基礎(chǔ)。