微藻为什么能产油?
用于生产生物质燃料的藻类主要是微藻,广泛分布于全球的海水和淡水中。微藻并不是一个标准生物学分类单元,而是泛指含有叶绿素a的微型自养生物,主要是藻类(植物),也包括蓝藻(原核生物)。
微藻很奇妙的一点就是,当面对来自环境的压力时,它们会以脂质(主要是甘油三酯,有些品种也会合成长链脂肪烃)的形式储存能量。从微藻体内萃取的微藻油可以用于生产生物柴油(脂肪酸甲酯)等微藻生物燃料。微藻生物燃料不含石油中常见的石蜡,且氮、硫等杂质也比石油制成的燃料少,因此燃烧释放的有毒、有害物质更少。
早在1942年,科学家就提出培养微藻用于生产替代性食物。第二次世界大战后,科学家开始研发如何大规模培育小球藻(一种微藻)来治理污水。1978年,美国能源部看中了微藻产油的特性,启动了“水生物种计划”。科学家从美国全国各地收集了3000多种微藻,并筛选出300种具备高生产力、高脂肪含量或耐热的理想品种。在分析了大量微藻品种后,科学家发现,快速生长和高脂质不可兼得,因为微藻只在营养充分的条件下才快速繁殖,却只在环境营养不足时才合成脂肪。进入21世纪,原油价格上涨和全球变暖等因素让各国重新开始重视微藻生物燃料。
培育微藻只需要提供微藻繁殖所需的场所以及阳光、水、空气和必要的营养。每生产1升微藻油,还能得到1千克左右的微藻粉,既可以用作动物饲料,也可以用于生产纤维素乙醇和丁醇等燃料。微藻含有人类维持健康所需的ω-3和ω-6脂肪酸。微藻粉中的二十二碳六烯酸(简称“DHA”)是构成大脑和视网膜细胞的主要ω-3脂肪酸,其含量基本等同于鲑鱼鱼油。其实这也不稀奇,因为鱼类体内的DHA本就来自藻类。微藻含油率很高,其体内油脂含量最高可占干物质总重的80%,平均含油率也可达5096左右,比大豆、棕榈等油料作物的含油率更高。
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