當(dāng)前，建立生物燃料原料可持續(xù)供給體系、綠色高效轉(zhuǎn)化技術(shù)體系、系統(tǒng)集成和科學(xué)評估體系，已經(jīng)成為世界各國的研發(fā)重點(diǎn)

希望通過綜合不同的技術(shù)手段，構(gòu)建高效、低成本、可持續(xù)發(fā)展的生物燃料轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為油脂，作為一種潛在的清潔能源生產(chǎn)和二氧化碳高值化方案，工業(yè)產(chǎn)油微藻受到了廣泛關(guān)注。

從理論上來說，微藻畝產(chǎn)生物質(zhì)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(shí)驗(yàn)室微藻生物燃料方向主要從獲得穩(wěn)定高產(chǎn)的工程藻類、實(shí)現(xiàn)高效可控的微藻規(guī)模培養(yǎng)、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)節(jié)能的微藻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化體系。

首先，實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)將“耐原生動(dòng)物污染”“易采收”等工程性狀納入選育評價(jià)產(chǎn)油微藻的重要指標(biāo)，提出了從絲狀微藻中篩選工業(yè)藻株的新思路。2013年，實(shí)驗(yàn)室研究人員首次發(fā)現(xiàn)了高產(chǎn)油黃絲藻，證明大尺寸絲狀體結(jié)構(gòu)是賦予其“耐蟲”和“易收獲”的獨(dú)特性質(zhì)，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(shí)驗(yàn)室開發(fā)了全球首個(gè)微擬球藻全基因組學(xué)模型、從遺傳層面揭示微藻產(chǎn)油性狀的遺傳和進(jìn)化特征、從調(diào)控層面首次揭示植物激素在微藻產(chǎn)油中的作用機(jī)制，并提出基于激素調(diào)控的微藻選育策略。

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

目前，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室；利用微藻能源與資源化利用共性技術(shù)與新奧集團(tuán)、新疆慶華等企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)了技術(shù)示范。

廢棄秸稈熱量高

習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)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(nóng)村能源和農(nóng)用有機(jī)肥為主要使用方向，處理農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物”。

2016年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用試點(diǎn)的方案》，并估算我國每年產(chǎn)生畜禽糞污38億噸、農(nóng)作物秸稈10億噸。

處理這些農(nóng)業(yè)廢棄物，需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題是：如何選育適應(yīng)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(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的轉(zhuǎn)化效率、如何實(shí)現(xiàn)高濃度發(fā)酵下高效的物料混合與傳質(zhì)。我們正在研發(fā)高濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工藝包，希望形成工業(yè)化生物天然氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。