當前，建立生物燃料原料可持續(xù)供給體系、綠色高效轉化技術體系、系統(tǒng)集成和科學評估體系，已經成為世界各國的研發(fā)重點

希望通過綜合不同的技術手段，構建高效、低成本、可持續(xù)發(fā)展的生物燃料轉化體系。

固碳微藻種類多

微藻通過光合作用將二氧化碳、光和水轉化為油脂，作為一種潛在的清潔能源生產和二氧化碳高值化方案，工業(yè)產油微藻受到了廣泛關注。

從理論上來說，微藻畝產生物質20～28噸/年，每噸微藻可固定1.83噸二氧化碳。此外，微藻油脂也是理想的液體生物燃料（生物柴油或航空煤油）原料。

實驗室微藻生物燃料方向主要從獲得穩(wěn)定高產的工程藻類、實現(xiàn)高效可控的微藻規(guī)模培養(yǎng)、進行經濟節(jié)能的微藻轉化加工著手，試圖建立一條尋找藻種—培養(yǎng)固碳—工業(yè)煉油的選育和轉化體系。

首先，實驗室科研團隊將“耐原生動物污染”“易采收”等工程性狀納入選育評價產油微藻的重要指標，提出了從絲狀微藻中篩選工業(yè)藻株的新思路。2013年，實驗室研究人員首次發(fā)現(xiàn)了高產油黃絲藻，證明大尺寸絲狀體結構是賦予其“耐蟲”和“易收獲”的獨特性質，為解決制約微藻大規(guī)模培養(yǎng)的蟲害污染和采收高能耗問題的藻種篩選提供了方向指引。

隨后，實驗室開發(fā)了全球首個微擬球藻全基因組學模型、從遺傳層面揭示微藻產油性狀的遺傳和進化特征、從調控層面首次揭示植物激素在微藻產油中的作用機制，并提出基于激素調控的微藻選育策略。

另外，實驗室構建了系列利用太陽能直接一步轉化二氧化碳合成不同太陽能生物燃料的基因工程藍藻，工程藍藻的光生物反應器規(guī)�；�培養(yǎng)與藍藻光合固碳合成效率的提高，將是未來研究的重點。

目前，實驗室建立了完整的微藻航空生物燃料研發(fā)體系，并與波音公司聯(lián)合成立可持續(xù)航空生物燃料聯(lián)合研究實驗室；利用微藻能源與資源化利用共性技術與新奧集團、新疆慶華等企業(yè)合作實現(xiàn)了技術示范。

廢棄秸稈熱量高

習近平總書記在中央財經領導小組第十四次會議上明確提出“以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，以就地就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向，處理農業(yè)生物質廢棄物”。

2016年，農業(yè)部發(fā)布《關于推進農業(yè)廢棄物資源化利用試點的方案》，并估算我國每年產生畜禽糞污38億噸、農作物秸稈10億噸。

處理這些農業(yè)廢棄物，需要解決的關鍵科學問題是：如何選育適應高濃度厭氧發(fā)酵的優(yōu)良微生物群落、如何提高秸稈生物質厭氧發(fā)酵產氣的轉化效率、如何實現(xiàn)高濃度發(fā)酵下高效的物料混合與傳質。我們正在研發(fā)高濃度厭氧發(fā)酵產業(yè)化技術工藝包，希望形成工業(yè)化生物天然氣技術標準體系。