浮萍生物能源研究突破使“水面油田”有望成真

從中科院成都生物所獲悉，該院趙海研究員率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)水面植物浮萍的高淀粉品系篩選、淀粉積累機(jī)制破解等，已初步形成了浮萍能源轉(zhuǎn)化及規(guī)?；囵B(yǎng)、廢水處理體系。未來(lái)，利用浮萍來(lái)替代石油能源將不再是夢(mèng)想，其多項(xiàng)成果已在《生物燃料技術(shù)》等國(guó)際知名刊物發(fā)表。

生物液體燃料是目前唯一適合于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的石油替代能源，也是發(fā)達(dá)國(guó)家新能源科研重點(diǎn)。浮萍作為生長(zhǎng)最快的最小開(kāi)花植物，其利用廢水生長(zhǎng)并產(chǎn)生高品質(zhì)生物質(zhì)原料的特性，以及將污染治理與生物能源有機(jī)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，正為科學(xué)家們所重視。

在科技部支撐項(xiàng)目支持下，趙海團(tuán)隊(duì)通過(guò)與美國(guó)羅格斯大學(xué)、四川大學(xué)、成都固生科技發(fā)展有限公司等合作，先后篩選獲得了7株高淀粉浮萍品系、建立了穩(wěn)定培養(yǎng)體系，首次闡明了浮萍的快速積累機(jī)制、分析出浮萍木質(zhì)素含量低而黃酮類成分含量高的原因，有力證明了浮萍是一種高品質(zhì)的能源植物——具有淀粉積累快、淀粉產(chǎn)量高、木質(zhì)素含量低三大優(yōu)良特性。

在云南昆明和四川威遠(yuǎn)建立的試驗(yàn)基地中，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)已實(shí)現(xiàn)了在大田條件下浮萍淀粉含量最高可達(dá)52.9%;利用浮萍系統(tǒng)處理被污染的滇池水及生活廢水，淀粉含量到達(dá)40%以上，達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)每畝水面浮萍淀粉產(chǎn)量達(dá)800公斤以上，浮萍生物量積累達(dá)3噸/畝年。目前，團(tuán)隊(duì)已初步研發(fā)出以浮萍為原料的生物液體燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)體系，燃料乙醇和丁醇的技術(shù)指標(biāo)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平;通過(guò)對(duì)浮萍的淀粉結(jié)構(gòu)類型、糊化特性、預(yù)處理技術(shù)以及乙醇、丁醇發(fā)酵菌種與發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了以高淀粉浮萍為原料，乙醇濃度可達(dá)7%以上、發(fā)酵效率達(dá)90%，丁醇發(fā)酵濃度達(dá)每升11.65克，總?cè)軇┻_(dá)每升18.65克，為將浮萍作為原料轉(zhuǎn)化生物液體燃料奠定了重要科學(xué)基礎(chǔ)。