微藻生物膜附着培养,是当下极具潜力的绿色可持续生物质生产技术,在生物能源、环境治理、生物质资源化等领域应用前景广阔。但长期以来,高成本、难量产、耐久性差的载体材料短缺,一直是制约微藻规模化产业化发展的核心痛点。
针对这一产业难题,本研究创新选用废弃松木屑、甘蔗渣两类常见、低成本、无毒的农林木质纤维素废料作为微藻生物膜载体,开展规模化培养试验,为产业降本增效提供了全新解决方案。
研究证实,载体材料类型、粒径、铺设量及物理特性,是决定微藻生物膜产能的四大关键核心因素。材料的容纳容量、BET比表面积、铺设层空隙率,会直接影响微藻附着生长效率,最终决定生物质产量。
团队通过多组试验筛选出最优工艺参数组合:
✅ 松木屑载体:粒径550–380 μm、铺设量412.37–451.18 g/m²
✅ 甘蔗渣载体:粒径550–380 μm、铺设量506.97–583.32 g/m²
在专属再生培养模式下,该体系实现了6–16 g/m²/天的高效生物质产能,性能表现优异。同时总结出精准选材准则:不同载体优先选择容量、比表面积更大的品类;同类载体优选比表面积大、粒径和层空隙率更小的规格,大幅提升培养效率。

💡产业核心价值与发展意义
此次研究成果精准破解了微藻产业优质载体稀缺、生产成本高昂的行业瓶颈,成功实现农林废弃物资源化再利用,打造出一批成本低廉、易获取、耐用安全的新型微藻生物膜载体。不仅为微藻规模化、工业化培养提供了成熟的参数参考与理论支撑,更构建了“废料再利用+高效产藻”的绿色可持续模式,有效推动微藻产业向低成本、高产能、绿色化方向升级发展,为微藻生物质产业化落地提供了极强的实践可行性。
原文链接:Microalgal biofilm cultivation on lignocellulosic based bio-carriers: Effects of material physical characteristics on microalgal biomass production and composition