微藻生物柴油的国内外研究现状与展望

作者王小莉等 本文为摘要,全文请到相关文献网站查找或者咨询客服。

进入 21世纪能源危机已成为人类社会发展的巨大挑战。化石燃料作为一种不可再生的物质能源,总储量有限,随着人们不断的开采和使用最终会导致其枯竭。同时,燃烧化石燃料,产生了日益严重的环境问题,如大气污染、温室效应以及海平面上升等。 化石燃料还引起了各种社会问题,包括石油战争、石油政治和石油经济等, 因此利用可再生清洁能源来替代日益枯竭的化石能源将是整个人类社会发展的必经之路。

 

我国是世界上第二大能源消费国石油供给不足,已经成为影响我国经济和社会发展的主要矛盾之一。 发展替代能源是保障我国能源安全的重大战略举措 。微藻生物柴油是唯一能满足全球需求的可再生的生物柴油,具有诸多优点完全有可能取代石油液体燃料, 但目前生产微藻生物柴油主要存在的成本问题必需大幅改善才能与石化汽油抗衡。 首先是选育快速生长和高脂质含量的微藻优化培养条件和工艺在光生物反应器工程中充分利用生物炼油厂的理念和发展采用大规模生产来降低生产成本。 微藻的异养培养技术和高细胞浓度培养技术的研究, 对制备生物柴油需要高生物量的微藻具有重要价值。 但是由于未能深入到基因水平采用生理生化的调控提高产油率的能力有限难以取得跨越性进展

 

未来,生产低成本的微藻生物柴油的根本途径是通过遗传和代谢工程改善藻类生物,大幅提高其生长速度和脂质产量。然而,生物体内脂质积累过程和调节机制非常复杂,导致脂质积累过程中某一关键蛋白的过量表达受到其他关键路径的限制并不能有效提高脂质产量。针对某一特定路径的基因工程改造对脂质积累的作用是非常有限的。因此,通过现代代谢工程技术完整描述脂肪酸合成和脂质积累,进一步研究脂质代谢各路径的调控机制,进行基于脂质合成和代谢路径与调解机制相结合的基因工程改造,将是今后工程微藻研究的主攻方向,对提高微藻生物柴油的生产效率、降低生产成本、真正实现替代石化能源的产业化应用具有重大意义。

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